[发明专利]汽车发动机机油盘振动噪声性能分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及对汽车发动机机油盘振动噪声进行分析的方法。

背景技术

在没有完整的发动机CAE装配模型和输入条件时,在没有试制样件或者即使有样件但得不到完整的试验数据时，没有有效的方法评估汽车发动机机油盘部件振动噪声性能。

发明内容

本发明的目的是一种通过四种分析对汽车发动机机油盘振动噪声性能分析的方法。

本发明包括四个方面，机油盘的动态响应分析、隔声与辐射声分析、组合件的整体阻尼分析、机油盘结构件振动噪声性能评价；

a、发动机质心处或者机油盘的各螺栓孔处输入力载荷,用频响法或瞬态法有效地分析与模拟发动机机油盘的动力学响应；

b、用声学边界元模型与边界条件处理方法进行机油盘辐射声场分析与隔声性能分析；

c、采用材料特性拟合方法分析组合机油盘与复合材料机油盘的振动噪声性能，即通过结构有限元的应变能分析得到组合结构件与复合材料机油盘的损失系数；

d、以辐射声功率、声传递损失及场点的声音品质评价机油盘振动噪声性能；

e、组合件的整体阻尼分析：汽车发动机机油盘结构件的声音品质特性首先通过场点的声音回放由人的主观感受来分析和评价，得到的声品质主观评价结果可以应用于后续的成对比较法中。

本发明在产品开发设计前期、实物样件试制之前，用CAE分析手段对产品振动噪声性能分析与预测，指导产品设计方案改进与优化，有效地降低产品开发风险，减少样件试制数量与轮次而减少试制费用。旨在汽车发动机机油盘开发设计时，探索仅对机油盘本身振动噪声性能分析与评估方法，由此为汽车发动机机油盘的设计结构优化、材料选型、工艺设计等提供关于振动噪声性能评估依据。

本发明的技术方案在国内首次提出，未见过类似提案、论文等，具有全新的CAE分析方法探索与工程应用指导意义，弥补了在仿真技术对汽车发动机结构件振动噪声性能评价的空白，适用于任何材料、任何组合件的振动噪声性能评价，理论根据明确，分析结果可靠，无论在产品开发设计前期还是试制完成后的对比评价，成为汽车发动机附件设计开发的有效方法，缩短了开发周期，节省了人力和物力。对声音品质的研究意义深远，因为现代噪声控制包括两个层面，其一是降低噪声的声压级，其二就是调节产品的声音特性。通过后续的成对比较法和噪声优化，能够消除总体噪声中令人烦躁的成分，营造一个舒适的车内外环境。

附图说明

图1是发动机整机的质心处输入力载的模拟图；

图2是发动机机油盘各螺栓孔处输入力载的模拟图；

图3是辐射声分析模型；

图4是刚性边界条件定义；

图5是发动机各工况下机油盘的辐射声功率级分布；

图6是机油盘各部位对辐射声功率的贡献量；

图7是隔声分析模型；

图8是机油盘的声传递损失频谱；

图9是机油盘某一侧1米远处场点声音合成；

图10是实施例中两种机油盘1000Hz内的模态计算结果；

图11是实施例中钢板机油盘的结构有限元模型；

图12是实施例中降噪机油盘的结构有限元模型；

图13是实施例中辐射噪声贡献量分析中各板的定位，图中panel 1侧面、panel 2前底部、panel 3后底部、panel 4前部、panel 5斜坡；

图14是实施例中机油盘辐射声计算模型；

图15是实施例中两种机油盘辐射声功率频谱；

图16是实施例中钢板机油盘板对辐射声功率的贡献量；

图17是实施例中降噪机油盘板对辐射声功率的贡献量；

图18是实施例中机油盘隔声计算模型；

图19是实施例中两种机油盘声传递损失频谱；

图20是实施例中钢板机油盘透射声功率频谱（10Hz～1000Hz）；

图21是实施例中钢板机油盘透射声功率频谱（1010Hz～2000Hz）；

图22是实施例中钢板机油盘透射声功率频谱（2010Hz～3000Hz）；

图23是实施例中降噪机油盘透射声功率频谱（10Hz～1000Hz）；

图24是实施例中降噪机油盘透射声功率频谱（1010Hz～2000Hz）；

图25是实施例中降噪机油盘透射声功率频谱（2010Hz～3000Hz）；

图26是实施例中场点21127处钢板机油盘的辐射声音采集图；

图27是实施例中场点76891处降噪机油盘的辐射声音采集图。

具体实施方式