基于壓電分流阻尼的車內(nèi)噪聲控制研究.pdf

1、隨著生活水平的提高和汽車保有量的增加，人們對(duì)汽車的乘坐舒適性要求越來(lái)越嚴(yán)格，作為評(píng)價(jià)汽車品質(zhì)綜合指標(biāo)的NVH性能越來(lái)越受到關(guān)注。計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在工程上的廣泛應(yīng)用，使得基于智能材料的振動(dòng)噪聲控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。選取智能材料對(duì)封閉空間進(jìn)行振動(dòng)噪聲控制已逐漸成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)，在汽車車廂、飛機(jī)機(jī)艙、潛艇以及坦克等領(lǐng)域都有著廣闊的發(fā)展前景。
　　 本文以汽車車內(nèi)噪聲為研究對(duì)象，將汽車乘坐室簡(jiǎn)化為一封閉的矩形空腔，選取典型且應(yīng)用廣

2、泛的智能材料--壓電陶瓷(PZT)，對(duì)其進(jìn)行了基于壓電分流阻尼電路的被動(dòng)振動(dòng)噪聲控制的理論及實(shí)驗(yàn)研究。
　　 基于壓電分流阻尼的振動(dòng)噪聲控制效果主要取決于三個(gè)方面：分流電路類型及參數(shù)、壓電片性能參數(shù)以及壓電片的布局。論文首先對(duì)PZT電學(xué)、力學(xué)特性進(jìn)行了闡述，進(jìn)而研究了基于壓電分流阻尼的空腔結(jié)構(gòu)減振降噪原理和方法，選擇典型的RL串聯(lián)壓電分流電路，利用極點(diǎn)配置法和傳遞函數(shù)法，分別以系統(tǒng)自由響應(yīng)的衰減系數(shù)以及系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，

3、對(duì)其電路元件進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并采用模擬電感解決了超大電感的問(wèn)題。
　　 根據(jù)壓電分流阻尼原理，以壓電元件極化產(chǎn)生電荷量最大化為目標(biāo)，對(duì)壓電元件粘貼位置進(jìn)行了布局優(yōu)化。搭建了由5個(gè)剛性壁和一個(gè)彈性薄板組成的矩形空腔實(shí)物模型，并在HYPERMESH中建立有限元仿真模型。對(duì)模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和計(jì)算模態(tài)分析，得到了彈性板模態(tài)應(yīng)變的分布，并確定在其模態(tài)應(yīng)變最大位置進(jìn)行壓電片的粘貼。
　　 在對(duì)壓電分流電路和PZT布片位置研

4、究的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制板的振動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空腔內(nèi)部聲音的控制。針對(duì)彈性板第一階約束模態(tài)，在彈性板上粘貼壓電片組成壓電智能板，接入分流電路，模擬車內(nèi)噪聲的來(lái)源和傳播途徑，分別進(jìn)行了力錘、揚(yáng)聲器、激振器三種激勵(lì)下壓電分流阻尼系統(tǒng)的減振降噪實(shí)驗(yàn)，對(duì)壓電分流阻尼電路的選頻減振降噪控制效果進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)壓電分流阻尼控制后系統(tǒng)的頻響函數(shù)以及空腔內(nèi)聲壓幅值在一階模態(tài)頻率處均有降低，驗(yàn)證了壓電理論分析的正確性以及將壓電分流阻尼系統(tǒng)應(yīng)用于汽車乘