NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能可以直观反映汽车的驾乘感受,逐渐被客户和车企所重视,而车内噪声水平对汽车的NVH性能影响深远,因此必须对车内噪声水平加以控制。对车内噪声水平进行控制的手段多种多样,声学包是降低噪声水平的主要手段之一,能有效作用于中频和高频噪声。汽车前围钣金处于发动机舱与驾驶室的连接部位,其隔声能力有限,在其表面覆盖声学包能对来自于发动机舱一侧的车外噪声进行有效阻隔,还能对车内噪声进行一定的吸收,对其展开研究具有较为重要的工程意义。本课题以某车型的前围声学包成型件为研究对象,通过CAE手段建立了可靠的仿真模型,并进行了子系统的划分方法分析、模型精度影响因素分析、材料参数灵敏度分析以及正交优化设计,具体的研究工作如下:(1)为研究子系统区域划分对仿真结果的影响,拟出了三种不同的划分方法(粗划分、中划分、细划分),并基于混合FE-SEA法与SEA法对所研究的汽车前围声学包成型件在每种子系统划分方法下的混合FE-SEA模型与SEA模型进行了建立。(2)进行了模型精度影响因素分析,了解了各建模参数(模型基本参数、PET材料参数、EVA材料参数、PU材料参数)对仿真结果的影响规律与影响大小。在获取这些参数时,对于影响较大的参数,需严格保证其精度,以保证模型精度;对于影响较小的参数,可适当降低其精度要求,以帮助提升效率。(3)获取了建模参数,其中包括通过仿真与试验相结合的方法获取了声学包各材料层的材料参数(孔隙率、流阻、弯曲度、黏性特征长度、热力特征长度、弹性模量、泊松比、阻尼损耗因子等),并对其精度、误差来源进行了分析;通过数值方法、解析方法、试验方法获取了其余参数(模态密度、内损耗因子、耦合损耗因子、声学包平板件的插入损失与吸声系数)。此外,获取了验模数据,通过半消室-混响室声强法与混响箱法分别获取了所研究的汽车前围声学包成型件的插入损失与吸声系数,将仿真结果与试验结果进行对比,筛选出了最佳子系统划分方法,还确定了混合FE-SEA模型与SEA模型的有效频率区间,并将这两种模型的结果数据进行了整合。(4)对所研究的声学包各材料层的材料参数进行灵敏度分析,从原有的19个参数中筛选出了较为灵敏的11个参数用于后续的优化过程,以帮助提升效率。在进行优化分析时,不再局限于声学包材料的厚度、密度、泄漏、覆盖率等问题,而是从声学包材料参数入手进行正交优化。课题创新点:(1)进行了模型精度影响因素分析。在明确了各建模参数对仿真结果的影响规律和影响大小之后,在获取这些参数时,对于影响较大的参数,需严格保证其精度,以保证模型精度;对于影响较小的参数,可适当降低其精度要求,以帮助提升效率。(2)进行了子系统划分对仿真结果的影响分析。分析了三种子系统划分方法(粗划分、中划分、细划分)对仿真结果的影响,搭建了各方法对应的混合FE-SEA模型与SEA模型,将仿真结果与试验结果进行对比分析,筛选出了最佳子系统划分方法,以帮助提升仿真模型的精度。(3)从材料参数层面进行了声学包优化分析。在对汽车前围声学包成型件进行优化时,不再局限于声学包材料的厚度、密度、泄露、覆盖率等问题,而是从材料参数入手,研究了材料的各参数(厚度、密度、孔隙率、流阻、弯曲度、黏性特征长度、热力特征长度、弹性模量、泊松比、阻尼损耗因子)对声学包质量、隔声性能、吸声性能的影响,然后通过正交试验获得了声学包材料的优化方案。