张代胜， 庄隽涛

（合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥 230009）

目前客车车内降噪往往通过实验来解决，此时车身结构已经定型，对于结构产生的低频噪声难以合理解决。随着计算机技术和有限元理论的发展，在产品设计阶段就利用数值方法对车内噪声进行预测并提出修改，对于提升整车声品质和整车开发改进都有重要意义。本文建立了大客车车内声腔与结构耦合的有限元模型，利用谐响应分析方法得到了车内测点的声压曲线，针对峰值频率基于灵敏度的优化分析方法，对车身结构提出改进措施，以降低车内噪声峰值，为车内声学设计奠定基础。

1 耦合系统有限元理论

车身结构为弹性体，当车身板件发生振动时，会引起车内声压分布的变化，同样，当车内声压发现变化时也会激起车身板件的振动，这就形成彼此相互作用的声固耦合系统。客车内部结构构成了一个封闭系统，将其离散化可得空腔的声学有限元模型，忽略声学阻尼作用，其有限元方程为：

其中，Ma为声学质量矩阵；Ka为声学刚度矩阵；P为声压向量；R为流固耦合矩阵；Us为节点位移幅值向量。

对于结构，需要考虑声压对结构的作用，其有限元方程为：

其中，Ms为结构质量矩阵；Ks为结构刚度矩阵；Fs为施加于车身上的外力；Fa＝RTP。

将（1）式和（2）式联立可得耦合系统稳态频域方程［1－2］：

简化写为［3］：

（3）式两端乘ejωt，设u＝Uejωt，f＝Fejωt，则（3）式的时域形式为：

2 耦合模型频率响应分析

2.1 客车声固耦合模型的建立

在不影响结构的前提下，对车身骨架进行简化，去除非承力件和一些细微特征，利用 Hypermesh对结构进行建模。……