基于CFD计算的车内噪声模型验证与分析

2023-08-07 21:36:46· 来源：汽车测试网

本文介绍了使用一辆测试车辆对图6中的车内噪声模型进行验证的过程。首先，通过计算流体力学（CFD）方法提取了壁面压力波动并计算得到激励力。然后，结合实验测得的车身灵敏度（NTF），对车内噪声水平进行预测。预测结果与风洞测试数据进行对比，验证了该车内噪声模型的有效性与准确性。

引言

车内噪声是影响乘坐舒适性和驾驶安全的重要因素。在汽车设计过程中，对车内噪声进行准确预测与分析至关重要。计算流体力学方法作为一种有效的工具，可以提供车辆外部气流对车体表面产生的压力分布信息，从而进一步预测车内噪声水平。本文通过验证车内噪声模型，为汽车设计和优化提供可靠依据。

实验设备与方法

2.1 测试车辆

测试车辆为一款特定型号的汽车，其车身外形由CFD模型准确建立。

2.2 CFD计算

使用商业CFD软件对测试车辆进行模拟计算，获得壁面压力分布。在CFD计算中，采用标准k-epsilon湍流模型，以及可实现壁面函数的网格划分，确保模拟结果的准确性。

2.3 车身灵敏度（NTF）实验

通过实验测试获得车身的灵敏度函数（NTF），即车身在各个频率下对外部激励力的响应函数。实验过程中，对车身进行受控振动激励，并测量其响应信号，从而得到NTF。

车内噪声模型验证与预测

3.1 激励力计算

基于CFD计算结果，提取车身表面的压力波动数据，并将其转化为激励力。考虑到激励力对车身结构的影响，采用该车辆的特定结构模态对激励力进行合成，得到车辆在不同频率下的激励力谱。

3.2 车内噪声预测

将计算得到的激励力与车身灵敏度函数（NTF）相乘，得到车内噪声水平的预测值。通过该预测值，可以获得车内不同频率下的噪声水平分布。

3.3 与风洞测试数据对比

在风洞中对测试车辆进行实验，测量车内噪声水平，并将实验结果与预测值进行对比分析。通过比较两者的差异，验证车内噪声模型的准确性和可靠性。

结果与讨论

经过对比分析，预测值与风洞测试数据之间的吻合程度表明了车内噪声模型的有效性。该模型能够较为准确地预测车内噪声水平，并为汽车设计与优化提供了重要参考。

结论

本研究通过使用一辆测试车辆对图6中的车内噪声模型进行了验证。通过CFD计算获得激励力，并结合车身灵敏度（NTF）进行车内噪声水平的预测。最后，将预测结果与风洞测试数据进行对比，验证了车内噪声模型的有效性与准确性。该研究为汽车设计与优化提供了有力支持，同时也为其他类似问题的研究提供了借鉴与启示。

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