张俊红， 郭　迁， 王　健， 陈孔武， 马　梁

(1.天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津　300072； 2.天津大学 仁爱学院，天津　301636)



基于流固耦合与多目标拓扑优化的低噪声塑料机油冷却器盖优化设计

张俊红1,2， 郭迁1， 王健1， 陈孔武1， 马梁1,2

(1.天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072； 2.天津大学 仁爱学院，天津301636)

摘要：机油冷却器盖属于薄壁件，距离振动激励源较近，容易产生较大的振动噪声，且内腔冷却液的存在对机油冷却器盖的振动噪声有着很大的影响。为有效的对塑料机油冷却器盖的振动噪声进行仿真研究及优化，将流体冲击压力作为预应力的同时，结合塑料机油冷却器盖与内腔流体的流固耦合模型，采用流固耦合的方法对塑料机油冷却器盖的振动噪声水平进行了预测评估；根据预测结果，识别出对噪声贡献度较大的耦合模态频率；以降低塑料机油冷却器盖整体噪声为总目标，并提高各贡献度较大的耦合模态频率为子目标，利用加权指数法建立了多目标优化函数，并对塑料机油冷却器盖结构进行了多目标拓扑优化。结果表明，优化结构设计后降噪效果明显，总声功率级降低了1.79 dB。

关键词：塑料机油冷却器盖；流固耦合；多目标拓扑优化；加权指数法

随着汽车产业的发展，舒适性成为人们日益关注的一个重点，而汽车噪声作为舒适性的一个重要评价指标也日益受到关注[1-3]。研究表明，对于油底壳、气门室罩、齿轮室盖等薄壁件，由于表面积大且刚度小，是发动机的主要表面辐射噪声源，目前降低这些薄壁件的噪声辐射是降低柴油机整机噪声的有效手段之一[4-6]。……