本文建立了结构载荷激励下某型轿车乘坐室空腔声学系统和声固耦合系统的有限元模型,对车内低频噪声的预测、分析和控制等方面进行了较为系统的研究。 首先,介绍了轿车乘坐室内噪声的产生机理、传播途径及车内噪声控制的方法。并以矩形封闭空间和水下球形壳体为例,进行了模态和声辐射的有限元分析,说明了有限元计算声振耦合问题的可行性和准确性。并指出了声振耦合频率的特点。 其次,利用有限元软件ANSYS和LMS Virtual.lab对某轿车结构与声空腔模态的频率和振型进行了分析,采用直接法和模态叠加法对该轿车车内噪声仿真结果进行了比较,指出了采用模态叠加法计算声固耦合问题时,对于结构模态阶数的提取要求,并对阻尼和吸声系数各参数变化对车内噪声的影响进行了研究,指出了阻尼和吸声材料对于峰值频率声压的良好抑制作用。 随后,介绍了边界元法和声传递向量在车内声学中的应用。建立了某型轿车乘坐室边界元模型,并对车内噪声进行了仿真,接着利用声贡献度的概念,在不同频率下进行了单元和面板贡献度分析,为低噪声的结构修改提供了理论依据。并通过结构修改,有效的降低了车内场点噪声。 最后,在ANSYS软件平台下,结合APDL语言,以各壁板厚度为设计变量,以车内特定点声压级最小为目标函数,以乘坐室内声学势能为约束变量,进行了声场-结构耦合系统的声压响应灵敏度分析,为声场-结构耦合系统优化设计建立了基础。 本文的研究建立了一套对轿车乘坐室内噪声仿真与噪声控制的分析方法,为低噪声轿车开发提供了有力的理论支持和指导原则。