文档介绍：基于 SYSNOISE 软件的薄板振动声辐射数值仿真研究 2006 LMS 首届用户大会论文集
基于 SYSNOISE 软件的薄板振动声辐射数值仿真研究

刘先锋1,薛伟飞2,陈进2
(1上海大众汽车有限公司,上海 201805)
(2上海交通大学振动、冲击、噪声国家重点实验室,上海 200240)

摘要: 建立了薄板振动与声辐射的数学分析模型,利用 SYSNOISE 计算出振动薄板的表面声压、场点声压和声辐射
功率级。研究了不同约束和不同激励点位置对薄板声辐射的影响,比较了加筋板与光板的声辐射功率,得到了一些抑制薄板
结构振动和声辐射的方法,从而为汽车设计及其减振降噪提供了可靠的措施。

关键词:声辐射、SYSNOISE、声功率
1. 引言
车身壁板结构厚度小、质量轻,特别容易产生振动并且辐射噪声,因此计算汽车车身薄板受到外部激
励时的振动和声辐射特性是十分必要的,然而在大多数工程实际问题中,结构振动引起的声辐射常常是无
法用解析解的形式予以解决,SYSNOISE是国际著名振动和声学测试分析软件公司LMS(Leuven
Measurement System International)研发的大型声学计算分析软件[1-3],能快速地进行声学计算分析。本文利
用振动声学软件SYSNOISE,对不同约束和不同激励点位置条件下薄板声辐射进行研究,比较了加筋板与
板的声辐射功率级,得到一些抑制薄板结构振动和声辐射的方法,从而为汽车车身设计及减振降噪提供了
可靠的预报和措施。
2. 薄板结构振动和声辐射的理论
声辐射功率的计算
机械噪声大部分是由结构振动而辐射的,结构声辐射功率表示了声辐射系统向外辐射噪声的能力,它
不仅与振动弹性物体固有的物理特性有关,还与激励力大小、频率以及辐射声环境有关[4]。根据空气介质
的连续条件,认为邻近振动表面一层的振动速度就是振动表面的速度。振动表面任一点的振动速度为
()xV ,ω,如果振动表面为平面,设振动表面任意一点的振动声压为 yp ω),( ,则由瑞利积分得
ρcik e − jkr
yp ω),( = ∫ xV ω),( ds (1)
2π S r
式中 r 为表面上任意两点 x 和 y 之间的距离。于是可以得到振动表面声强为
⎡⋅* xVxp ωω),(),( ⎤
yI ω= Re),( ⎢⎥(2)
⎣⎢ T ⎦⎥
由表面声强就可以得到结构辐射功率为
⎡ρcik e − jkr ⎤
ω= ω dsyIW Re),()( −= ⋅* xVxV ωω),(),( dSdS (3)
∫⎢∫∫ yx ⎥
S ⎣ 2πT SS r ⎦
3. 仿真研究
以受垂向激励的矩形金属薄板振动声辐射为例进行仿真计算。板长 2287mm,宽 600mm,厚 ,
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基于 SYSNOISE 软件的薄板振动声辐射数值仿真研究 2006 LMS 首届用户大会论文集
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材料密度ρS = 7850kg m ,弹性模量 =× ,泊松比μ= ,空气密度ρ= m ,空气中
声速 cm= 343 s。加强筋与薄板材料相同。考虑到