[发明专利]获取发动机辐射噪声的方法及发动机设计优化方法在审

专利信息
申请号: 201410602144.4 申请日: 2014-10-31
公开(公告)号: CN104834763A 公开(公告)日: 2015-08-12
发明(设计)人: 刘爱军;曾宪棣 申请(专利权)人: 北汽福田汽车股份有限公司
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 北京中强智尚知识产权代理有限公司 11448 代理人: 杜晶;潘珺
地址: 102206*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 获取 发动机 辐射 噪声 方法 设计 优化
【说明书】:

技术领域

发明涉及车辆工程技术领域,尤其涉及一种获取发动机辐射噪声的方法及发动机设计优化方法。

背景技术

汽车发动机是汽车的主要振动与噪声源之一。发动机在运行过程中,发动机缸体内曲轴、连杆、活塞系统运动不平衡产生的附加力和力矩,气缸内气体压力的脉动,活塞与气缸壁之间的摩擦等都会使发动机产生振动,这个振动会传递到发动机壳体,导致壳体产生振动,壳体产生振动的同时向外辐射噪声。

发动机的振动会影响发动机及其零部件的寿命,同时发动机的振动还会通过发动机悬置传递到车身,直接影响到整车的振动噪声水平,因此减小发动机的振动,对延长发动机寿命、降低整车的振动噪声有着重要的意义。

现有的发动机设计和优化的过程,一般都是对已经设计出的发动机实物样机进行辐射噪声的试验测量,对样机进行试验测量后才能发现问题,然后再结合辐射噪声的测量结果,对实物发动机的设计进行修改,这种方式不能在发动机早期设计阶段就发现问题,导致耗费人力物力成本比较大,且整个发动机研发周期较长,影响发动机振动噪声性能的开发效果,从而影响整车振动噪声性能的研发。

发明内容

鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种获取发动机辐射噪声的方法及发动机设计优化方法。

基于上述问题,本发明提供的一种获取发动机辐射噪声的方法,包括:

创建发动机的有限元模型;

计算发动机曲轴主轴承载荷;

将发动机曲轴主轴承载荷施加到发动机的有限元模型上,计算发动机壳体表面振动加速度;

抽取所述发动机的有限元模型的表面,创建发动机边界元网格模型,将所述发动机壳体表面振动加速度施加在所述发动机边界元网格模型上;

创建包含所述发动机边界元网格模型的发动机辐射噪声分析计算模型,并根据所述发动机辐射噪声分析计算模型计算发动机辐射噪声。

本发明提供的一种发动机设计优化方法,包括:

使用本发明实施例提供的前述的获取发动机的辐射噪声方法,对待设计的发动机的辐射噪声进行仿真测量;

根据获取到的所述待设计的发动机的辐射噪声,对所述待设计的发动机的结构进行优化。

本发明的有益效果包括:

本发明提供的获取发动机辐射噪声的方法及发动机设计优化方法,通过创建发动机的有限元模型,计算发动机曲轴主轴承载荷,将发动机曲轴主轴承载荷施加到发动机的有限元模型上,计算待设计的发动机的壳体的表面加速度,然后再抽取发动机有限元模型的表面,创建发动机边界元网格模型,将发动机壳体表面振动加速度施加在发动机边界元网格模型上;最后创建发动机辐射噪声分析计算模型,并根据所述发动机辐射噪声分析计算模型计算发动机辐射噪声,本发明在发动机还处于数字化模型阶段就可以对发动机的辐射噪声进行仿真测量,通过辐射噪声的仿真测量结果,发现发动机结构上薄弱的位置和可能存在的问题,可以有效指导发动机的结构设计和振动噪声性能开发,极大缩短发动机研发周期和节省研发成本,对于延长发动机及其零部件的使用寿命,降低整车振动噪声,改善车辆的舒适性,起到了很好的效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明实施例提供的获取发动机辐射噪声的方法的流程图;

图2为本发明实施例提供的计算发动机曲轴主轴承载荷步骤的流程图;

图3A、3B为本发明实施例提供的9点测量的方法的模型的示意图;

图4为本发明实施例提供的某个测量点的声压曲线的一个示例;

图5为本发明实施例提供的某个测量点仿真测量和实际测量得到的声压曲线的比较图;

图6为本发明实施例提供的发动机的设计优化方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

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