聲輻射的案例
水下聲輻射機(jī)理與仿真分析
強(qiáng)化水下航行器聲隱身性能一直是提高海軍綜合突防能力、生存能力和作戰(zhàn)效能，并取得戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢(shì)的重要途徑和核心舉措。由于重流體作用，水下結(jié)構(gòu)的聲源分布和聲輻射機(jī)理特別復(fù)雜，這給水下聲輻射預(yù)報(bào)和低噪聲設(shè)計(jì)帶來(lái)不少的難題。本文首先對(duì)水下聲輻射機(jī)理進(jìn)行了梳理；然后簡(jiǎn)要介紹了Simcenter Acoustics聲仿真工具；最后，分別針對(duì)不同水下聲源給出了聲輻射仿真方法和流程，同時(shí)也分享了一些仿真案例，為相關(guān)的水下聲研究提供仿真經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)參考。
一、前言
水下航行器噪聲的主要聲源有：機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲和水動(dòng)力噪聲。這三種聲源根據(jù)產(chǎn)生的部位和機(jī)理，相互之間相互獨(dú)立也相互有所關(guān)聯(lián)。在低速隱蔽航行工況，機(jī)械噪聲是其最主要的噪聲源，其譜結(jié)構(gòu)特征也最容易被敵方探測(cè)到。機(jī)械噪聲的主要來(lái)源是：動(dòng)力設(shè)備與管路系統(tǒng)和艉部推進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)；在巡航和高速工況，螺旋槳噪聲和水動(dòng)力噪聲的貢獻(xiàn)量逐漸增大以至于占主導(dǎo)地位。有時(shí)為了簡(jiǎn)化，水聲研究人員也會(huì)將這兩種噪聲統(tǒng)稱(chēng)為流制噪聲，將螺旋槳作為最重要的流噪聲聲源。本文研究?jī)?nèi)容是對(duì)水下聲輻射機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)論述，并針對(duì)這5種機(jī)理采用不同的方法和流程來(lái)進(jìn)行聲學(xué)仿真分析。
二、水下聲輻射機(jī)理
2.1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲
結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射聲的聲源特征可以視為結(jié)構(gòu)輻射面上一個(gè)個(gè)具有一定相位關(guān)系的活塞輻射，結(jié)構(gòu)表面振動(dòng)引起附近流體的壓縮和擴(kuò)張，密度變化而形成聲波傳播出去。因此，在考慮煤質(zhì)振動(dòng)速度時(shí)需要考慮煤質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響，在水聲學(xué)中稱(chēng)為附連水的影響。
展開(kāi) Comsol 點(diǎn)激勵(lì)條件下薄板聲輻射響應(yīng)
在點(diǎn)激勵(lì)條件下，薄板的聲輻射響應(yīng)特性主要受到以下幾個(gè)因素的影響：
1. 激勵(lì)位置：點(diǎn)激勵(lì)的位置可以影響板的振動(dòng)模式和振幅分布，從而影響聲輻射響應(yīng)。通常情況下，激勵(lì)位置越靠近板的邊緣，板的振動(dòng)模式越復(fù)雜，聲輻射響應(yīng)也越強(qiáng)。
2. 激勵(lì)頻率：激勵(lì)頻率是指點(diǎn)激勵(lì)所施加的周期性力的頻率。當(dāng)激勵(lì)頻率接近板的固有頻率時(shí)，板的振幅會(huì)增大，從而導(dǎo)致聲輻射響應(yīng)增強(qiáng)。此外，當(dāng)激勵(lì)頻率超過(guò)板的臨界頻率時(shí)，板的振幅和聲輻射響應(yīng)會(huì)急劇下降。
3. 板的尺寸和形狀：板的尺寸和形狀會(huì)影響板的固有頻率和振動(dòng)模式，從而影響聲輻射響應(yīng)。通常情況下，較大的板和不規(guī)則形狀的板會(huì)產(chǎn)生更復(fù)雜的振動(dòng)模式和更強(qiáng)的聲輻射響應(yīng)。
4. 材料特性：板的材料特性也會(huì)影響聲輻射響應(yīng)。例如，較薄的板和較柔軟的材料會(huì)產(chǎn)生更高的振幅和更強(qiáng)的聲輻射響應(yīng)。
一、搭建模型
二、網(wǎng)格劃分
三、邊界條件
四條邊為簡(jiǎn)支邊界條件，點(diǎn)載荷大小為1N，聲固耦合邊界，完美匹配層等。
四、求解器，頻率范圍range(1,1,200)Hz
表面振速
外場(chǎng)輻射聲壓級(jí)
有需要源文件和講解視頻的可以與我們聯(lián)系，優(yōu)惠不斷
展開(kāi) ABAQUS案例—ABAQUS中聲固耦合、聲輻射分析方法 ￥4
本案例（附件中inp）講述了ABAQUS中的聲固耦合分析、聲輻射分析方法。ABAQUS中有一套完整的聲固耦合分析方法。
噪聲輻射分析中，需要模擬附著在結(jié)構(gòu)上的外部空氣，而且它是向外無(wú)限延伸的，因此直接用聲學(xué)有限單元去模擬無(wú)限的空氣區(qū)域是不合理的。在Abaqus中可以通過(guò)兩種方式來(lái)模擬無(wú)限聲學(xué)介質(zhì)的影響：一,使用聲學(xué)無(wú)限單元；二，用阻抗邊界來(lái)模擬。
在對(duì)外部的噪聲輻射問(wèn)題進(jìn)行仿真分析時(shí)，無(wú)限單元法的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。無(wú)限單元可以直接在結(jié)構(gòu)上定義，或者也可以在聲學(xué)有限單元區(qū)域的終面上定義。
對(duì)于邊界阻抗技術(shù)，實(shí)質(zhì)上屬于無(wú)反射邊界條件。然而當(dāng)用此來(lái)模擬結(jié)構(gòu)外部的區(qū)域時(shí)，結(jié)構(gòu)與輻射表面的距離必須足夠大（通常取聲波波長(zhǎng)的1/3）。
聲學(xué)無(wú)限單元計(jì)算公式與聲輻射阻抗邊界的計(jì)算有幾個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：無(wú)限單元采用更高階的差值函數(shù)，而聲輻射邊界則采用一階差值函數(shù)。雖然無(wú)限元計(jì)算每個(gè)單元的花費(fèi)更高，但是無(wú)限單元的要比阻抗邊界精確很多，因此通過(guò)減小無(wú)限元的單元規(guī)模，從而可以大大的降低結(jié)構(gòu)總的計(jì)算時(shí)間；本案例即是講解無(wú)限元單元法在模擬噪聲分析中的應(yīng)用。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran的等效輻射聲功率ERP計(jì)算
聲學(xué)分析需要考慮聲固耦合或聲輻射技術(shù)，因?yàn)樯婕暗絻?nèi)場(chǎng)的聲固耦合分析或外聲場(chǎng)的輻射聲功率計(jì)算，雖然封閉聲場(chǎng)可以基于模態(tài)法減少計(jì)算時(shí)間，外聲場(chǎng)可以采用格林法或聲傳遞函數(shù)等方法減少計(jì)算時(shí)間，但是，聲學(xué)網(wǎng)格分網(wǎng)、聲固耦合計(jì)算還是要花費(fèi)更長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，造成企業(yè)需要更大的硬件資源和更長(zhǎng)開(kāi)發(fā)周期。
在車(chē)輛開(kāi)發(fā)前期的動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)或車(chē)身開(kāi)發(fā)中，我們可以通過(guò)抑制結(jié)構(gòu)表面法向振動(dòng)速度縮小輻射噪聲，同時(shí)，精確識(shí)別結(jié)構(gòu)局部模態(tài)對(duì)輻射噪聲影響。利用ERP分析，可以在頻率響應(yīng)分析中快速獲取特定激勵(lì)下部件與面板的最大潛在聲輻射數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確定位結(jié)構(gòu)中聲輻射最大的區(qū)域。基于這一結(jié)果，可采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施（如對(duì)鈑金件進(jìn)行形貌優(yōu)化）或增加阻尼片等方式，有針對(duì)性地抑制結(jié)構(gòu)表面振動(dòng)，進(jìn)而有效降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的輻射噪聲。
等效輻射功率
等效輻射功率（Equivalent Radiated Power, ERP）分析作為一種表征結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的計(jì)算方法，自2008年引入MSC Nastran軟件，經(jīng)過(guò)多年開(kāi)發(fā)與更新，功能與優(yōu)勢(shì)如下：
? 支持分析類(lèi)型：頻響分析和瞬態(tài)分析。
? 峰值點(diǎn)輸出：與PEAKOUT結(jié)合，支持系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別峰值點(diǎn)，一步分析輸出或用戶(hù)自定義頻率輸出點(diǎn)。
? 支持模態(tài)貢獻(xiàn)率分析：將面板等效聲輻射分解到面板局部模態(tài)。
? 計(jì)算高效性：無(wú)需對(duì)流體媒質(zhì)進(jìn)行建模，計(jì)算速度快。
? 支持ERP輻射值為設(shè)計(jì)響應(yīng)：基于ERP的優(yōu)化對(duì)計(jì)算資源與時(shí)間的要求顯著低于聲學(xué)響應(yīng)優(yōu)化，適用于拓?fù)?#x2F;幾何驅(qū)動(dòng)的聲學(xué)設(shè)計(jì)。
? 阻尼表征能力：定義局部結(jié)構(gòu)阻尼研究對(duì)ERP影響。
? 分析結(jié)果格式：csv、OP2、PCH、H5格式，展示和二次處理方便。
展開(kāi) 
ABAQUS-汽車(chē)引擎蓋的聲輻射分析
ABAQUS-汽車(chē)引擎蓋的聲輻射分析.doc
平板聲輻射功率計(jì)算
采用圖(3)公式，以（j*振型*圓頻率）作為速度分布，計(jì)算聲輻射模態(tài)，不能像振型一樣得到明顯的規(guī)律，如圖(7)所示；不知為何？正定實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣特征值分解后，除了正交以外還有其他怎樣的規(guī)律呢？比如像振型這樣的元素分布。
同相小球源聲輻射指向特性的實(shí)際應(yīng)用
在南京大學(xué)《聲學(xué)基礎(chǔ)》6.3章節(jié)（N^N次推薦了，墻裂推薦仔細(xì)反復(fù)學(xué)習(xí)），同相小球源的輻射一節(jié)中。除了之前文章提到的地平面測(cè)試法外，還涉及到其聲輻射指向特性。
以下是兩個(gè)小球聲源距離與波長(zhǎng)呈一定比例時(shí)，其指向性示意圖：
從上圖可以看到當(dāng)兩個(gè)小球聲源距離大于聲波波長(zhǎng)的1/2時(shí)，其指向性會(huì)比較差，會(huì)對(duì)對(duì)產(chǎn)品音質(zhì)會(huì)造成影響。
其理論可以應(yīng)用在實(shí)際的音箱產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。同時(shí)這也是很多工程師容易忽略遺漏的事情。
試舉兩個(gè)常見(jiàn)的例子
1. SoundBar
做過(guò)soundbar開(kāi)發(fā)的工程師應(yīng)該有經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)正中的頻響曲線(xiàn)很平整，但偏軸的某個(gè)頻段會(huì)產(chǎn)生很深的谷。 這就是兩個(gè)或者多個(gè)單元偏軸干涉造成的。
解決方案：a.將低音單元盡可能緊貼在一起；b.調(diào)整分頻點(diǎn)，避開(kāi)偏軸異常的頻段。
2.線(xiàn)陣列音箱
專(zhuān)業(yè)擴(kuò)聲用的線(xiàn)陣列音箱也存在同樣的問(wèn)題。以JBL VTX系列為例說(shuō)明。三分頻。
a.四個(gè)中音單元放在號(hào)角部分的斜面，可以減小單元之間的距離，從而提高偏軸異常的頻段（大于中高音分頻點(diǎn)）。
b.兩個(gè)低音距離較遠(yuǎn)，所以其偏軸異常頻段較低。因此和中音的分頻點(diǎn)也需要比較低，避開(kāi)該頻段。上述這款低于300Hz。
其解決方案也和soundbar產(chǎn)品類(lèi)似，要么縮小單元距離，要么調(diào)整分頻點(diǎn)。
可用Leap進(jìn)行指向性的仿真
展開(kāi) 揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms以及有效輻射面積Sd
一般的參考書(shū)籍中很少專(zhuān)門(mén)提到揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms以及有效輻射面積Sd的具體計(jì)算方法。
實(shí)際操作過(guò)程中，大部分工程師都是采用假設(shè)折環(huán)正中一半的振動(dòng)質(zhì)量參與有效振動(dòng)以及正中的尺寸參與有效輻射。 對(duì)大口徑的低音喇叭來(lái)說(shuō)，這種方法得到的揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量以及有效輻射面積，大部分情況下足夠近似。 但對(duì)某些特殊情況，或者微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音等小口徑/對(duì)這兩個(gè)參數(shù)非常敏感的產(chǎn)品則這種粗略的方法偏差較大。
本文希望探討這兩個(gè)揚(yáng)聲器的TS關(guān)鍵參數(shù)的具體表達(dá)方式，以及如何預(yù)測(cè)計(jì)算和實(shí)際測(cè)量。
一、揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms
折環(huán)/支片等可以類(lèi)比彈簧的部件參與有效振動(dòng)的質(zhì)量為其本身質(zhì)量的1/3。前提：該部件為均勻均厚且各項(xiàng)同性的材質(zhì)。
具體推導(dǎo)過(guò)程可以參看南京大學(xué)《聲學(xué)基礎(chǔ)》第一章的內(nèi)容。
二、揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd
精確測(cè)量/預(yù)測(cè)揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd是非常關(guān)鍵的，尤其對(duì)于微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音。
在這其中，Klippel公司做了一些工作。可以采用Klippel的Scanner模塊對(duì)Sd進(jìn)行精確測(cè)量。另外還有一些近似預(yù)估的測(cè)量方法。 當(dāng)然，知曉其原理后，也可以通過(guò)有限元進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)。
其原理就是將振膜整體運(yùn)動(dòng)移動(dòng)的空氣體積△V，除以其△x，即得到振膜的等效Sd。不同頻率下的Sd是略有差異的。
當(dāng)然實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程不會(huì)這么簡(jiǎn)單。大信號(hào)狀態(tài)下的有效輻射面積會(huì)發(fā)生變化；存在分割振動(dòng)的模態(tài)時(shí)，有效輻射面積也會(huì)發(fā)生變化。 但對(duì)小信號(hào)狀態(tài)下的Sd預(yù)估是足夠精確的。
更多優(yōu)質(zhì)精彩內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注：揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
展開(kāi) 揚(yáng)聲器有效輻射面積非線(xiàn)性Sd(f,x)
01
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有效輻射面積Sd
前期對(duì)揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd的計(jì)算方法和仿真過(guò)程做了一些描述。
揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms以及有效輻射面積Sd
揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd的仿真探討
對(duì)常規(guī)單半圓懸邊(或者叫折環(huán))的單元，R. Small提出了一個(gè)近似計(jì)算的公式。
所以，對(duì)常規(guī)單元來(lái)說(shuō)，直接用懸邊的中間位置計(jì)算Sd即可。對(duì)跑道形或者方形單元也是同樣適用的。
Sd的準(zhǔn)確計(jì)算，尤其對(duì)微型揚(yáng)聲器比較重要。因?yàn)楸旧碚駝?dòng)面積不大，計(jì)算偏差過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致靈敏度，Vas等參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤。
下圖是某一個(gè)頻率下，一款耳機(jī)單元的振動(dòng)情況，以及位移隨振膜位置的分布。
微型揚(yáng)聲器Sd的測(cè)試方法主要有兩種。
閉箱測(cè)試
第一張圖是實(shí)測(cè)過(guò)程，第二張圖是原理圖。通過(guò)激光監(jiān)測(cè)膜片位移。通過(guò)麥克風(fēng)監(jiān)測(cè)腔體內(nèi)聲壓變化，從而得到腔體內(nèi)容積的變化。通過(guò)換算即可得到有效振動(dòng)面積Sd，以及Sd隨頻率變化的關(guān)系。
激光掃描
通過(guò)激光掃描整個(gè)振膜表面的振動(dòng)情況，然后計(jì)算位移面積分/音圈位移即可得到Sd，以及Sd隨頻率變化的關(guān)系。
可以取有效頻率范圍內(nèi)，比較穩(wěn)定一段的平均Sd認(rèn)為是單元的有效輻射面積Sd。
仿真Sd，以及Sd隨頻率變化的方法在之前的文章中講過(guò)，就不再?gòu)?fù)述了。
02
—
有效輻射面積非線(xiàn)性Sd(f,x)
通過(guò)前面的論述，我們知道，有效輻射面積Sd是和頻率相關(guān)的一個(gè)參數(shù)。
但同樣Sd和位移也是存在相關(guān)性的。不過(guò)相關(guān)的研究非常少。
展開(kāi) 揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms以及有效輻射面積Sd
一般的參考書(shū)籍中很少專(zhuān)門(mén)提到揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms以及有效輻射面積Sd的具體計(jì)算方法。
實(shí)際操作過(guò)程中，大部分工程師都是采用假設(shè)折環(huán)正中一半的振動(dòng)質(zhì)量參與有效振動(dòng)以及正中的尺寸參與有效輻射。 對(duì)大口徑的低音喇叭來(lái)說(shuō)，這種方法得到的揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量以及有效輻射面積，大部分情況下足夠近似。 但對(duì)某些特殊情況，或者微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音等小口徑/對(duì)這兩個(gè)參數(shù)非常敏感的產(chǎn)品則這種粗略的方法偏差較大。
本文希望探討這兩個(gè)揚(yáng)聲器的TS關(guān)鍵參數(shù)的具體表達(dá)方式，以及如何預(yù)測(cè)計(jì)算和實(shí)際測(cè)量。
一、揚(yáng)聲器有效振動(dòng)質(zhì)量Mms
折環(huán)/支片等可以類(lèi)比彈簧的部件參與有效振動(dòng)的質(zhì)量為其本身質(zhì)量的1/3。前提：該部件為均勻均厚且各項(xiàng)同性的材質(zhì)。
具體推導(dǎo)過(guò)程可以參看南京大學(xué)《聲學(xué)基礎(chǔ)》第一章的內(nèi)容。
二、揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd
精確測(cè)量/預(yù)測(cè)揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd是非常關(guān)鍵的，尤其對(duì)于微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音。
在這其中，Klippel公司做了一些工作。可以采用Klippel的Scanner模塊對(duì)Sd進(jìn)行精確測(cè)量。另外還有一些近似預(yù)估的測(cè)量方法。 當(dāng)然，知曉其原理后，也可以通過(guò)有限元進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)。
其原理就是將振膜整體運(yùn)動(dòng)移動(dòng)的空氣體積△V，除以其△x，即得到振膜的等效Sd。不同頻率下的Sd是略有差異的。
當(dāng)然實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程不會(huì)這么簡(jiǎn)單。大信號(hào)狀態(tài)下的有效輻射面積會(huì)發(fā)生變化；存在分割振動(dòng)的模態(tài)時(shí)，有效輻射面積也會(huì)發(fā)生變化。 但對(duì)小信號(hào)狀態(tài)下的Sd預(yù)估是足夠精確的。
關(guān)注微信訂閱號(hào)：揚(yáng)聲器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
展開(kāi) 揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd的仿真探討
之前有提到揚(yáng)聲器有效輻射面積Sd可以用Klippel Scanner測(cè)試得到，而且只是說(shuō)用折環(huán)中間一半進(jìn)行計(jì)算是不對(duì)的，尤其對(duì)微型揚(yáng)聲器/高音/壓縮高音等小口徑揚(yáng)聲器。 但并沒(méi)有提到具體大致的折環(huán)參與的有效輻射面積比例有多少。所以今天就探討下。
其仿真計(jì)算的原理就是將振膜整體運(yùn)動(dòng)移動(dòng)的空氣體積△V，除以其△x，即得到振膜的等效Sd。不同頻率下的Sd是有差異的。
詳細(xì)情況可以參考——http://www.yqgqt.org.cn/content/post/303266
為計(jì)算方便，模型采用簡(jiǎn)化版揚(yáng)聲器音盆組，不帶膠水和粘接面的模型。
給音盆加載一個(gè)1mm的位移
計(jì)算就是用振動(dòng)面的位移積分/位移，得到其有效輻射面積。折環(huán)參與輻射的面積超過(guò)1/2。
Cone OD
132
mm
Surround OD
164
mm
Sd*x
191.08
cm^2*mm
x
1
mm
Sd
191.08
cm^2
Efficient Diameter
155.9778
mm
Surround Efficient Sd
74.93%
需要注意的是，不同形狀折環(huán)的有效輻射面積是會(huì)有所差異的。感興趣的可以自己試試看。 數(shù)學(xué)功底好的，也可以嘗試下看能否得到比較規(guī)整折環(huán)的有效輻射面積的解析表達(dá)式。
掃頻結(jié)果如下
展開(kāi) 
混動(dòng)變速箱電驅(qū)模式齒輪嘯叫仿真及試驗(yàn)研究
摘要
:以某混動(dòng)雙離合自動(dòng)變速器(dualclutchtransmission,DCT)2擋電驅(qū)動(dòng)模式齒輪嘯叫噪聲為研究對(duì)象,采用動(dòng)態(tài)激勵(lì)力及聲輻射仿真方法分析嘯叫產(chǎn)生原因,確定嘯叫噪聲主要由齒輪激勵(lì)過(guò)大及逆變器殼體共振引起;優(yōu)化改進(jìn)DCT電機(jī)齒輪齒數(shù)、齒輪模數(shù)和逆變器殼體,將DCT電機(jī)齒輪齒數(shù)從20提高到25,將齒輪模數(shù)從1.7降低到1.4,逆變器殼體增加環(huán)形加強(qiáng)筋。對(duì)改進(jìn)后的齒輪進(jìn)行仿真和臺(tái)架及整車(chē)噪聲測(cè)試。仿真結(jié)果表明:優(yōu)化后齒輪動(dòng)態(tài)激勵(lì)力幅值降低58%,單位激勵(lì)下逆變器殼體噪聲降低約5~10dB。臺(tái)架噪聲測(cè)試表明:優(yōu)化后DCT噪聲滿(mǎn)足限值要求,噪聲降低約10dB。整車(chē)噪聲測(cè)試表明:優(yōu)化后整車(chē)噪聲基本滿(mǎn)足限值要求,主觀評(píng)價(jià)無(wú)嘯叫。動(dòng)態(tài)激勵(lì)力仿真及聲輻射仿真相結(jié)合的方法對(duì)解決齒輪電驅(qū)動(dòng)模式嘯叫問(wèn)題具有理論研究和實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞
:混動(dòng)變速箱;電驅(qū)動(dòng)模式;齒輪嘯叫;激勵(lì)力;聲輻射
0 引言
近年來(lái)隨著人們對(duì)高舒適度的追求,汽車(chē)噪聲、振動(dòng)、聲振粗糙度(noisevibrationharshness,NVH)性能日益得到重視,變速器噪聲越來(lái)越受到關(guān)注[1-2]。近幾年,我國(guó)頒布了雙積分和五階段油耗政策,推行低油耗車(chē),促進(jìn)了混動(dòng)變速器的開(kāi)發(fā)。混動(dòng)變速器工作模式較多,主要有純電模式、發(fā)動(dòng)機(jī)模式以及混動(dòng)模式[3]。混合動(dòng)力汽車(chē)在純電模式下行駛時(shí),由于沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)噪聲的掩蔽效應(yīng),驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲和傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲極易被用戶(hù)感知,尤其是變速器噪聲,這對(duì)混動(dòng)變速器NVH性能開(kāi)發(fā)提出更高的要求。
展開(kāi) 聲濾波器（二）聲場(chǎng)輻射，你可以增加了一個(gè)旁路的赫姆霍茲共鳴腔
之前談到了一種聲場(chǎng)輻射的濾波器。
聲濾波器（一）如何形成360°的全方位聲場(chǎng)覆蓋
今天再介紹另一種思路。 其理論思路和上一種是一樣的。都是增加了一個(gè)旁路的赫姆霍茲共鳴腔。 對(duì)消除前腔的諧振或者振膜分割振動(dòng)都是有效的。
以下是Bose公司提出的一個(gè)專(zhuān)利。是用到號(hào)角類(lèi)壓縮高音上的。
原音箱模型：
下圖中在高音的折環(huán)部分增加了一個(gè)腔體。部件216是聲阻部件。聲阻可以由抵抗空氣流材料，比如屏障類(lèi)或泡沫類(lèi)材料構(gòu)成。部件214是附加的腔體，其尺寸根據(jù)需要修正的頻率點(diǎn)來(lái)決定。
諧振拐點(diǎn)公式：
其中R是聲阻值，V是腔體容積
下面是Bose公司做的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
固定腔體容積，改變屏障聲阻：
固定屏障聲阻，改變腔體容積：
可以很明顯看出，部件216的聲阻值變化對(duì)輻射的頻率響應(yīng)影響很大
也可以采用無(wú)源輻射器
等效電路示意
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
還有其他多種形式：
展開(kāi) 基于OptiStruct的活塞式壓縮機(jī)殼體VTF仿真分析及形貌優(yōu)化
季曉明[3]等研究了殼體形狀、厚度和阻尼等不同參數(shù)對(duì)殼體噪聲輻射的影響，給出有效降低殼體噪聲輻射的方法；杜桂榮[4]等通過(guò)有限元分析方法對(duì)壓縮機(jī)殼體封頭的曲率進(jìn)行了研究，給出了采用相同壁厚，盡量減小封頭的曲率半徑為宜的結(jié)論；樂(lè)建波[5]等利用數(shù)值模擬的方法研究了不同參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)殼體模態(tài)的影響，認(rèn)為上殼體厚度增加、上殼體成近似球狀可降低噪聲輻射。
隨著廠商對(duì)壓縮機(jī)成本的控制，壓縮機(jī)殼體的厚度呈逐漸降低的趨勢(shì)，厚度的降低會(huì)帶來(lái)噪聲上升的問(wèn)題。本文從薄板聲輻射理論出發(fā)，薄板輻射聲壓與其表面法向振速幅值有關(guān)。
基于Actran針對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲的仿真方案
– 特點(diǎn)：方便Adams操作者上手噪聲計(jì)算，無(wú)需學(xué)習(xí) Actran圖形界面
? 操作方案二：
–
Adams GUI多體動(dòng)力學(xué)
–
Actran GUI聲輻射計(jì)算。Actran讀取Adams輸出MDF模態(tài)參與因子，并結(jié)合MNF模態(tài)信息計(jì)算聲輻射。
– 特點(diǎn)：更豐富的建模及后處理，可考慮非自由場(chǎng)，如擋板的吸隔聲效應(yīng)。
