汽车振动噪声分析方法概述

学计算分析商品软件。该软件在声学计算分析领域中占据国际领先地位，它为噪声控制专业工程技术人员提供了在产品设计开始阶段，预报和解决声学问题，受到一致好评。美国的 NASA(国家航空航天中心)、FORD 汽车公司、MOTOROLA 通讯公司和BOSE 音箱公司，国内著名大学、研究所和一些著名的大公司，如哈尔滨工业大学、上海交通大学、西北工业大学、中船总公司第 701 研究所、第 719 研究所、上海大众汽车工业公司等都购买了该软件。

　　其主要功能有：

　　1、声辐射计算

　　声辐射计算是 SYSNOISE软件最基本的功能。结构振动时会产生声辐射。结构振动可以是实际测得的速度响应数据，或者是由有限元或其他方法计算得到的速度响应数据。SYSNOISE本身具有振动响应的有限元方法计算功能，也可以从测得的模态数据和给定的激励计算速度响应。SYSNOISE进一步可以利用这些数据计算结构表面的声压和结构周围的声场分析。

　　2、声散射计算

　　3、空气噪声传递计算:结构-声场耦合系统的响应灵敏度分析

　　Sysnoise的主要应用方向：

　　SYSNOISE预测声波的辐射、散射和传递，以及声学载荷引起的声学响应。可计算得到的结果包括：声压，辐射功率，质点速度，声强，板块贡献量，能量密度，声-振灵敏度，纯模态，结构挠度，等等。

　　为了描述声学媒质，SYSNOISE利用了最先进的数字方法。它们基于直接和间接边界元方法，或者声学有限元/无限元的声学方程。结构本身用结构有限元模型表达，可以从所有主流结构有限元和网格生成工具导入。所有分析模块都完全集成在核心环境中，支持多模型和三维图形。

　　SYSNOSIS有强大的集成前、后处理功能，有网格检查和修正工具。后处理可以画彩图，矢量场，变形后的结构，以及XY图线，柱状图和极坐标图，还包括动画显示和声音回放。

　　四、多体系统动力学方法

　　多体系统是对某类客观事物的高度抽象和概括，这类系统都具有一个共同的特点，即它们都是通过特定的关节(铰链)将诸多零(部)件-即所谓的“体”联接起来的;因此我们把多体系统定义为以一定的联接方式互相关联起来的多个物体构成的系统，这些物体可以是刚体也可以是柔体。如果多体系统中所有的体均为刚体，则称该系统为多刚体系统;如果多体系统含有一个以上的柔体，则称为柔性多体系统。

　　多体系统动力学是一般力学学科的一个重要分支，其理论基础为刚体动力学、分析力学、有限元理论、连续介质力学、计算力学、控制理论等。在汽车的应用为：汽车碰撞过程中人体动力学响应仿真计算，悬架系统多体系统动力学等。

　　应用软件的代表为ADAMS。 ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。

　　ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，可以输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析;另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。

　　五、统计能量分析法

　　统计能量分析是个模型化分析方法,它运用能量流关系式对复合的、谐振的组装结构进行动力特性、振动响应级及声辐射的理论评估,是一种在时间上和空间上的统计特性,这些能量流关系式在组成组装结构的各种耦合的子系统(如板、壳等) 之间具有一个简单的热类比。在应用统计能量分析理论时,将车辆划分为若干个子系统,并假定各子系统之间的主要能量流是由于结构共振或声学模态引起的,即统计能量分析通常是关于各个共振振荡器组之间的能量或功率流分析。振动功率损失和功率流动规律可以用水箱模型描述。

统计能量分析作为一种分析方法，其更重要的作用在于列出主要噪声贡献，以及预测不同设计对车内噪声的相对影响，目前，统计能量分析在预测和分析车内空气噪声的应用比较普遍，而预测和分析车内结构噪声却是研究的多，应用的少。其中一个重要局限是在汽车研发初期无法预测结构耦合损耗因子。建立大量的类似结构的耦合损耗因子数据库可以在一定程度上缓和这个局限性，但其工作量大，而且即使有了数据库，可能仍然很难满足车内结构噪声分析的所有需求。另一方面，传递路径分析方法发展很快，逐渐成为分析车内结构噪