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基于6σ的车身噪声传递函数稳健优化设计

振动与冲击 2014年第14期33卷 155-159页

作者：聂祚兴于德介周建文周舟中国汽车工程研究院股份有限公司重庆400039 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为提高设计稳健性,将6σ稳健优化设计引入车身噪声传递函数优化过程。将6σ质量管理、可靠性设计稳健设计相结合,考虑设计变量、约束条件目标函数在内所有不确定性信息,不仅满足优化目标函数、提高系统可靠性要求,使系统响应均方差最小... 详细信息

为提高设计稳健性,将6σ稳健优化设计引入车身噪声传递函数优化过程。将6σ质量管理、可靠性设计稳健设计相结合,考虑设计变量、约束条件目标函数在内所有不确定性信息,不仅满足优化目标函数、提高系统可靠性要求,使系统响应均方差最小化,即提高稳健性。以某型汽车为例,在汽车声固耦合有限元模型基础上采用基于试验设计的二阶多项式响应面模型,以车身总质量一阶模态频率为约束条件驾驶员耳旁声压级响应均方根值为目标函数,在基本随机变量概率特性已知情况下对车身噪声传递函数进行6σ稳健优化设计,与传统确定性优化设计相比表明该方法的有效性。

关键词：噪声传递函数响应面模型声固耦合 6σ稳健优化

单环四阶Sigma Delta调制器噪声传递函数设计

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微电子学与计算机 2016年第10期33卷 68-71,77页

作者：刘富锐孟晓风北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

为了解决单环结构高阶Sigma Delta调制器的信噪比与输入动态范围的矛盾,利用巴特沃斯滤波器和切比雪夫II型滤波器设计了一个单环四阶Sigma Delta调制的噪声传递函数,使得系统获得较高信噪比的同时还具有良好的输入动态范围.仿真结果表明... 详细信息

为了解决单环结构高阶Sigma Delta调制器的信噪比与输入动态范围的矛盾,利用巴特沃斯滤波器和切比雪夫II型滤波器设计了一个单环四阶Sigma Delta调制的噪声传递函数,使得系统获得较高信噪比的同时还具有良好的输入动态范围.仿真结果表明,系统峰值信噪比达到了131.9dB,同时将噪声传递函数参数映射成FeedForward Feedback结构的模型参数,并对其进行了归一化输入幅值为-3dB的simulink仿真,此时系统仍能获得128.7dB的信噪比,说明系统具有良好的输入动态范围.该设计方法也可以扩展到更高阶、多位量化器和其他过采样率的Sigma Delta调制器设计中.

关键词： Sigma Delta调制器噪声传递函数信噪比巴特沃斯滤波器切比雪夫Ⅱ型滤波器

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基于噪声传递函数的车内噪声分析与优化

重庆交通大学学报（自然科学版） 2017年第8期36卷 110-114页

作者：陆森林任栉翔江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

利用Hypermesh建立某轿车的TRIMMED-BODY有限元模型、声固耦合模型,考虑发动机激励的情况下进行了噪声传递函数(NTF)分析,识别出后悬置Z向激励引起的声压响应超出了目标值。通过连接点动刚度分析和声学贡献量分析找出导致关键路径噪声... 详细信息

利用Hypermesh建立某轿车的TRIMMED-BODY有限元模型、声固耦合模型,考虑发动机激励的情况下进行了噪声传递函数(NTF)分析,识别出后悬置Z向激励引起的声压响应超出了目标值。通过连接点动刚度分析和声学贡献量分析找出导致关键路径噪声问题的原因,针对声学贡献量大的板件以及激励源局部动刚度不足的部位分别提出了优化方案,经过仿真验证优化后的后悬置Z向激励引起的噪声得到了降低,车内噪声也得到了控制。

关键词：车辆工程噪声传递函数连接点动刚度声学贡献优化

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噪声传递函数在车内结构噪声优化中的应用

汽车工程师 2019年第7期 50-52页

作者：赵敬中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司

噪声传递函数(NTF)分析是轿车设计前期进行NVH性能控制的重要手段之一。为提升某车型NVH性能,提高品质,利用***软件对内饰车身进行NTF分析;对不满足设计要求的接附点传递函数峰值,运用模态和面板贡献量等分析手段进行诊断。通过背门结... 详细信息

噪声传递函数(NTF)分析是轿车设计前期进行NVH性能控制的重要手段之一。为提升某车型NVH性能,提高品质,利用***软件对内饰车身进行NTF分析;对不满足设计要求的接附点传递函数峰值,运用模态和面板贡献量等分析手段进行诊断。通过背门结构优化,车内噪声峰值明显降低,提升了整车NVH性能。NTF分析可以在设计前期针对NVH性能方面,找出问题关键部位进行优化,降低开发成本。

关键词：噪声传递函数面板贡献量模态贡献量优化

车身噪声传递函数的全局灵敏度分析及稳健优化设计

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车身噪声传递函数的全局灵敏度分析及稳健优化设计

作者：聂祚兴湖南大学

学位级别：硕士

随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高，汽车NVH性能的研究正蓬勃发展。作为汽车NVH性能的重要指标，车身噪声传递函数反映的是车身结构与内部空腔间的声学特性，它能够在车身设计阶段就通过声固耦合分析准确预估，从而尽早发现和修正潜... 详细信息

随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高，汽车NVH性能的研究正蓬勃发展。作为汽车NVH性能的重要指标，车身噪声传递函数反映的是车身结构与内部空腔间的声学特性，它能够在车身设计阶段就通过声固耦合分析准确预估，从而尽早发现和修正潜在的设计问题，为车内噪声预估和控制提供依据。因此，在汽车工程领域对车身噪声传递函数的研究工作越来越受到设计师的重视。本文以某型轿车为例，在建立汽车车身声固耦合模型的基础上，计算出从悬置点到驾驶员右耳处的车身噪声传递函数，并建立了基于响应面法的结构声学模型，在采用Sobol’法对车身噪声传递函数进行全局灵敏度分析后，将灵敏度分析甄别出的参数用于车身噪声传递函数的6δ稳健优化设计中。论文主要研究工作如下： (1)建立了某型轿车车身结构和车内声腔的有限元模型，并对车身结构进行了模态分析。为了更直观了解车内噪声水平，在建立声固耦合系统的基础上，通过施加单位简谐激励，得到了由车身前悬架左侧弹簧处到驾驶员右耳旁的噪声传递函数，确定了声压峰值及相应频率。 (2)针对采用精确有限元模型分析时间长、计算效率低的问题，通过拉丁超立方采样，采用最小二乘拟合方法建立了驾驶员耳旁噪声声压级均方根值和车身一阶固有频率的二阶多项式响应面模型，并对所得到的近似模型采用相对误差曲线、复相关系数及修正的复相关系数以及F假设检验三种方法进行了误差检验，验证了近似模型的准确性。最后将多项式响应面模型成功运用于后续的全局灵敏度分析和稳健优化设计中，有效降低了计算工作量。 (3)针对局部灵敏度分析方法不能考虑参数的概率分布、不能适用参数大范围变化及分析各参数之间交互作用等局限，将Sobol’全局灵敏度分析法引入到汽车噪声传递函数的灵敏度分析中。在合理定义参数分布情况的前提下，对某型轿车的车身噪声传递函数进行基于Sobol’法的全局灵敏度分析，得到了各参数的一阶及总体全局灵敏度系数，有效甄别出了对驾驶员耳旁声压影响较大或交互作用明显的板件，为后续优化工作提供了有效指导。 (4)针对传统确定性优化方法不能考虑参数不确定因素的问题，为了提高设计稳健性，提出了基于6δ的车身噪声传递函数稳健优化设计方法。该方法能够考虑设计变量、约束条件和目标函数的不确定性信息，不仅能优化目标函数、提高系统可靠性要求，还能够使系统响应均方差最小化。以全局灵敏度分析甄别出的板件为优化设计变量，以车身总质量和一阶模态频率为约束条件，驾驶员耳旁声压级响应均方根值为目标函数，在基本随机变量概率特性已知的情况下，对车身噪声传递函数进行了6δ稳健优化设计，与传统确定性优化设计的对比表明了该方法的有效性。本文在有限元分析、试验设计、响应面近似模型、Sobol’全局灵敏度分析和6δ稳健优化设计的基础上，建立了车身噪声传递函数全局灵敏度分析稳健优化设计的一体化流程，研究成果具有重要的工程应用价值。

关键词：噪声传递函数全局灵敏度分析声固耦合 Sobol’法 6δ稳健优化设计响应面

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基于噪声传递函数的车身结构优化设计

基于噪声传递函数的车身结构优化设计

作者：杨良凯武汉理工大学

学位级别：硕士

随着汽车工业的飞速发展,其舒适性、安全性、排放等问题得到了较大程度的改善,但车内噪声和振动（NVH）问题日益突显出来。发动机和路面的激励会经过底盘各个部件的隔振元件传递到车身,引起车身结构的振动,与车内声腔耦合产生噪声,影响... 详细信息

随着汽车工业的飞速发展,其舒适性、安全性、排放等问题得到了较大程度的改善,但车内噪声和振动（NVH）问题日益突显出来。发动机和路面的激励会经过底盘各个部件的隔振元件传递到车身,引起车身结构的振动,与车内声腔耦合产生噪声,影响驾驶人的舒适性。本文以某SUV车身结构为研究对象,分析白车身的刚度与结构模态、车内声腔模态以及整备车身结构模态;分析整备车身的噪声传递函数与动刚度,识别出危险工况与危险传递路径;分析车身结构对车内声学响应点的模态贡献量和危险频率下的车身工作变形,确定变形最大的车身板件;通过结构优化和安装动态吸振器的方式降低车身板件的振动,以达到降低车内噪声响应的目的。1)车身有限元分析模型的建立。利用有限元前处理软件建立白车身有限元分析模型;装配闭合件模型、仪表盘简化及转向系统模型、前副车架模型及其他内饰件和车辆附属件模型组成整备车身有限元分析模型。2)车身模态以及刚度分析。分析白车身、整备车身的自由模态以及车内声腔模态,获得车身自由模态频率基本分布和车内声腔基本动态性能。分析白车身弯曲刚度和扭转刚度,获得白车身左右边梁、纵梁的弯曲刚度和扭转刚度曲线并计算出白车身的弯曲刚度和扭转刚度值,确定其具有良好的刚度性能,以保证车身结构的NVH性能。3)整备车身噪声传递函数分析。确定车身结构与发动机、悬架、排气系统等部件相连接的20个接附点为激励点,每个激励点分为X、Y、Z三个方向,总共60个激励工况进行噪声传递函数分析。通过噪声传递函数分析识别车内声学响应超过目标线的危险工况,通过接附点原点动刚度分析,确定车内噪声产生的原因。最后通过模态贡献量分析和工作变形分析,找到对车内噪声响应贡献最大的车身板件。4)车身结构的优化设计实现车内低噪声控制。从简支板的振动特性和声辐射理论出发,分别从厚度、冲筋数、加强筋数、曲面板曲率等几个方面对简支板的振动特性和声辐射进行研究。结合研究结果对需要优化的板件进行优化,通过3中优化方案的对比研究,最终确定在左后翼子板内侧板件最大变形处安装动态吸振器;对右后保险杠安装孔处板件冲筋且增加焊点的优化方案为最优方案。优化方案使得105Hz处车内噪声响应平均降低了4.8dB。

关键词：振动噪声车身结构噪声传递函数原点动刚度结构优化

某款服务器机箱振动与噪声传递函数分析和优化

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计算机辅助工程 2023年第3期32卷 34-41页

作者：胡海龙耿晨亮张聪超林祖成联想(北京)信息技术有限公司北京100094

为解决机箱振动及噪声引起的机械硬盘读写速度降低的问题,应用Abaqus软件,对某款服务器机箱分别进行模态分析、振动传递函数VTF(vibration transfer function)以及噪声传递函数NTF(noise transfer function)分析,得到机箱的动态特性、... 详细信息

为解决机箱振动及噪声引起的机械硬盘读写速度降低的问题,应用Abaqus软件,对某款服务器机箱分别进行模态分析、振动传递函数VTF(vibration transfer function)以及噪声传递函数NTF(noise transfer function)分析,得到机箱的动态特性、机械硬盘的振动加速度频响曲线以及机箱声腔的声压级频响曲线。通过模态贡献量、工作变形等分析手段找出机箱结构振动及结构噪声出现峰值的原因,确认机箱传递路径的优化方案并进行了验证,为研究因机箱振动及噪声引起的机械硬盘读写速度降低的问题提供参考。

关键词：服务器机箱振动传递函数噪声传递函数模态贡献量工作变形分析优化

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开闭件声腔对噪声传递函数分析的影响

计算机与数字工程 2022年第2期50卷 442-447页

作者：姚雨涵张胜兰夏洪兵刘伟湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002 中国汽车技术研究中心有限公司汽车工程研究院天津300300

为了准确地仿真分析汽车的NVH特性,通常需要准确获取声腔的声学特性参数。以某内饰车身为研究对象,以车内声学特性机理为基础,为探索开闭件声腔模型对噪声传递函数仿真分析的影响,分别建立了传统车内声腔模型的声固耦合系统和附加开闭... 详细信息

为了准确地仿真分析汽车的NVH特性,通常需要准确获取声腔的声学特性参数。以某内饰车身为研究对象,以车内声学特性机理为基础,为探索开闭件声腔模型对噪声传递函数仿真分析的影响,分别建立了传统车内声腔模型的声固耦合系统和附加开闭件声腔的车内声固耦合系统。采用以声腔模态分析、板件贡献量分析、原点动刚度分析三种CAE仿真分析方法并结合所选车型的仿真NTF曲线特点,有针对性地分析了开闭件声腔在声腔建模时需要被考虑的原因。并通过试验验证了模型的准确性和方法的有效性。结果表明,附加开闭件声腔的建模仿真更接近实际情况,使得仿真更准确。

关键词：开闭件声腔噪声传递函数板件贡献量有限元

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某皮卡TB模型噪声传递函数分析优化

上海汽车 2022年第6期 17-22页

作者：钟超夏祖国陈华韩伟刘鹏楼江东风越野车有限公司十堰442013

文章基于某款皮卡的Trimmed Body有限元模型噪声传递函数不达标问题,通过模态贡献量分析与面板贡献量分析找出引起噪声传递函数峰值的原因,并结合模态振型及ODS分析提出优化方案。对比优化前后的噪声传递函数结果,发现优化改进后噪声传... 详细信息

文章基于某款皮卡的Trimmed Body有限元模型噪声传递函数不达标问题,通过模态贡献量分析与面板贡献量分析找出引起噪声传递函数峰值的原因,并结合模态振型及ODS分析提出优化方案。对比优化前后的噪声传递函数结果,发现优化改进后噪声传递函数的峰值明显降低。文章总结的噪声传递函数峰值的诊断方法及优化方法,对于噪声传递函数的诊断和优化具有一定的参考意义。

关键词：噪声传递函数模态贡献量面板贡献量 ODS分析