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车内低频噪声是汽车NVH性能的重要体现,随着消费者对舒适性的要求越来越高,车内噪声问题也逐渐受到了政府和汽车企业的重视。通过有限元法对车内噪声进行预测和结构优化是避免车内低频噪声问题出现的有效方法。车身的模态性能和声学性能是引起车内低频噪声问题的两个重要方面,模态性能主要由一阶弯曲和一阶扭转模态频率体现,声学性能由声学灵敏度体现,即噪声传递函数。本文以某轿车为研究对象,分别对其白车身模态性能和车内声学性能进行结构优化。论文的主要研究工作有:1.分别建立某轿车的白车身,四门两盖,前后保险杠,前副车架等车身各总成有限元模型,装配成Trimmed-Body模型。建立声腔模型,进行耦合设置形成用于车内噪声分析的声固耦合模型。2.对白车身分别进行模态分析和静刚度分析,找出一阶弯曲和一阶扭转模态并计算出白车身静刚度,得出结论一阶扭转频率和一阶弯曲频率相对分布合理,但白车身一阶扭转频率较低,容易与发动机怠速频率耦合产生共振。结合直接灵敏度和相对灵敏度筛选出需优化的板件。考虑车身的轻量化同时保证车身原有的刚度性能不降低,通过板件厚度的尺寸优化提高了白车身一阶扭转频率和一阶弯曲频率。3.研究车内的声学性能,分别进行声腔模态分析和噪声传递函数分析,得出结论需要针对向4条关键噪声传递路径(排气吊耳第一接附点Z向,发动机左悬置Y向和Z向,发动机后悬置Z向)进行结构优化。4.对4条关键路径噪声传递函数超出目标值的原因进行诊断性分析,包括贡献度分析和关键路径接附点动刚度分析。贡献度分析得出防火墙,顶盖和前地板对车内噪声影响最大,通过接附点动刚度分析发现发动机左悬置Z向和发动机后悬置Z向动刚度不足是引起相应路径声压响应峰值较大的主要原因。5.对顶盖进行阻尼优化,防火墙和前地板进行拓扑和形貌组合优化,根据优化结果,通过重新设计结构起筋,添加加强件和铺设阻尼使得4条路径的峰值声压均得到明显降低。继续运用拓扑优化方法对副车架进行结构改进,提高了发动机左悬置Z向和后悬置Z向的动刚度。最后使得关键路径噪声传递函数峰值均控制在目标值以内。同时也证明了诊断分析和优化方案的正确性。