文档介绍：基于 Acoustics 的轿车乘员舱
结构噪声分析
周建文王晓光周舟
长安汽车股份有限公司汽车工程研究院CAE所

摘要: 本文介绍了常用的声学边界元分析方法,并基于LMS Acoustics软件,针对某轿车进行
了车内声模态、驾驶员耳侧声压、面板贡献量分析PCA(Panel Contribution Analysis)、传递路径分析
TPA(Transfer Path Analysis)、接附点导纳IPI(Input Point Inertance)等分析。综合分析结果,找出了弱点,为
车身等结构的改进提供了依据。
关键词:声模态声压 TPA PCA IPI

Abstract: In this paper, the method of BEM analysis is introduced. Based on LMS Acoustics, cab
acoustic modes analysis, analysis of sound pressure at driver’s ear, PCA, TPA, IPI analysis of one car are
performed. According to these results weaknesses are obtained and the work is helpful for improving the body
structure of the car.
Key words: acoustic mode, sound pressure, TPA, PCA, IPI

1 概述
噪声问题在汽车工业中已经引起了人们的普遍关注和重视,特别是近年来随着人们对轿
车乘坐舒适性的要求越来越高,减振降噪已经成为汽车开发中越来越重要的环节。因此,在
汽车设计初期就预测车内振动噪声水平,提出有效减振降噪方案,可以大大的提高开发效率,
降低开发成本。
乘员舱是典型的弹性薄壁腔体结构,其内部噪声除了由外部辐射噪声传入车内外,主要
由壁板结构振动与车内空气产生强烈耦合作用引起的低频轰鸣噪声。对由结构振动引起的车
内噪声问题,一般有有限元法和边界元法。在时间是连续的假定下,声场的控制方程为海尔
姆霍兹方程]1[ ,它由波动方程推导而来。在边界元方法中,海尔姆霍兹方程被转化成了积
分方程,由于积分方程中的未知变量只分布于边界表面,因此只有边界才必须被划分为网格。
这大大简化了输入数据,减少了计算时间。由此,边界元法被广泛应用于车内噪声问题和辐
射噪声问题。

2 车内噪声分析方法
车内噪声计算只考虑车内侧声场,并且是完全封闭的,因此可以采用直接边界元法进行
内部声场计算。以下对本文采用的内部噪声分析方法进行了描述。

直接边界元法
无源的各向同性流体介质中任一点的辐射声压均可由以下边界域方程描述:
∂ PQG ),( ∂ Qp )(
Pp = ()( − PQGQp ),()( QdS )()
∫∂n ∂n
s (1)
其中: p 为辐射声压,Q 为结构表面 S 上任意点,即边界点,P 为空间中任意点,
即场点