[发明专利]一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法

权利要求书

1.一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，包括方法步骤如下：

第一步，简化整车中最大贡献的振动部件或系统为单自由度系统，通过附加质量法获取此单自由度系统的重量，即为该部件或系统的模态质量M；

第二步，利用单自由度系统的阻尼比信息计算出共振时位移幅值放大因子β₁；

第三步，根据不动点理论，计算出满足最佳协调比和阻尼比条件下，不动点频率处的位移幅值放大因子β₂；

第四步，根据降噪要求，计算出吸振器重量比μ，降噪要求是基于车内特定频率的声压级和声压级目标值的差异得到的；

第五步，确定吸振器刚度参数k，由质量比得到吸振器的最佳协调比λ，即吸振器频率与振动系统的频率比；

第六步，确定吸振器的阻尼参数c。

2.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第一步中的附加质量法获取单自由度系统的重量的方法如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第二步中共振时位移幅值放大因子β₁的计算方法如下：

此放大因子为该单自由度系统振动的最大幅值，代表着需要动力吸振器转移的振动能量。

4.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第三步中的不动点频率处的位移幅值放大因子β₂计算方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第四步中的吸振器重量比μ的计算推导过程如下：

车内噪声声压级在某频率超过目标值ΔSPL，此差值即为所需的降噪量，则

其中，p₁为目标值对应的声压，p₂为车内噪声对应的声压，p₀为参考声压；

动力吸振器适用的问题是传动轴、副车架等车辆系统局部模态发生共振，可以从两个角度分析，从频域看是振动能量在此频率集中，从结构看是此振动系统不断把振动能量传递给邻近的结构，最终产生车辆轰鸣问题，因此动力吸振器的作用是抑制此振动系统在此特定频率附近的振动，把振动能量从振动系统转移到吸振器，通过阻尼把机械能转换为热能耗散，振动系统的振动能量是通过振幅位移表达的，声压级的物理意义也代表了声能量，因此通过物理意义把降噪量与吸振器参数联系起来；

对振动系统来说，已知吸振前后的位移幅值放大因子，因此其能量衰减可以表示为

振动系统衰减的能量应当等于车辆轰鸣声中此振动系统所贡献部分的衰减量，因此，

ΔSPL＝ΔE

代入吸振前后的位移幅值放大因子，整理可得动力吸振器的质量比

由此公式，可以确定出吸振器的质量比；

进而确定出吸振器质量为

m＝μM。

6.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第五步的吸振器刚度参数k的计算方法如下：

于是得到吸振器的刚度

其中，ω₀为轰鸣声对应频率，是已知参数。

7.根据权利要求1所述的一种基于车内噪声目标值的动力吸振器设计方法，其特征在于，所述第六步中的吸振器的阻尼参数c的方法如下：

由质量比得到最优阻尼比ζ_opt，

进而得到吸振器阻尼c，

以上为简化为振动系统简化为单自由度系统的吸振器参数，吸振效果为理论分析结果，由于实际的振动系统是连续结构，简化过程产生了误差，因此使用仿真方法进一步确定；

使用子结构技术，对振动子系统布置吸振器，可以快速计算出吸振效果，调校参数取得理想效果后，将吸振后的振动系统置于整车，计算车内噪声降低情况。