以国内某品牌纯电动客车变速器为研究对象,运用多体动力学方法对变速器进行动力学分析和辐射噪声数值仿真。首先,综合考虑齿轮传递误差、时变啮合刚度、壳体柔性等因素,建立了变速器多体动力学模型,对变速器进行动力学分析,并提取变速器壳体轴承位置激励载荷,之后采用声学有限元法对变速器进行辐射噪声数值仿真。最后,进行了变速器振动噪声台架试验,试验结果和仿真较为吻合,研究表明,基于多体动力学的变速器噪声预测方法可以准确地预测变速器辐射噪声,为进一步研究变速器噪声优化设计提供参考。

抗性消声器的一个重要缺陷是壳体振动产生的结构声辐射,为了探究其声辐射特性,从而提高使用性能,采用FEM-BEM法对抗性消声器进行了声辐射影响因素分析及优化。首先对抗性单腔消声器分析了不同形状结构、流速及安装约束对其声辐射的影响,结果表明圆形截面扩张腔、内插管式消声器产生的辐射噪声最小;流速增大会使辐射噪声变大;进出口同时约束可降低低频阶段的辐射噪声。其次对抗性多腔消声器进行结构声辐射计算及优化,结果表明通过对振动速度显著部位进行不同方式的组合优化,并增加出口约束,消声器整体辐射声功率级降低18.2dB,降噪效果明显并且传递损失没有受到影响。

随着运行速度的提升,气动噪声逐渐成为高速列车最主要的噪声源,并极有可能成为新设计高速列车的一个技术瓶颈。开展高速列车气动噪声研究,明晰高速列车气动噪声机理与规律,发展低噪声高速列车外形设计对更高速度级的高速列车研发具有重要意义。本文主要对自2010年以来国内进行的高速列车气动噪声研究进行梳理总结。首先详细介绍了高速列车气动噪声研究采用的一系列方法,主要从实车试验、风洞实验以及数值模拟方法三个方面展开。在掌握高速列车气动噪声研究方法的基础上,进而探讨了当前高速列车气动噪声研究的现状,重点就高速列车气动噪声源识别、主要噪声源机理与特性、噪声源优化等方向进行了阐述,并明确了当前研究获得的一些主要结论。最后简要探讨了高速列车气动噪声未来可能的研究方向。

应用统计能量分析 (SEA)对复杂结构———声场耦合系统的响应和声辐射进行了研究 ,计算结果与实验结果吻合较好 ,进一步表明了统计能量分析是预测复杂结构———声场耦合系统在高频、宽带激励下的响应和声辐射的有效方法。

在结构外表面敷盖吸声材料是空气或水下航行器的减振降噪的关键技术之一.本文从Helmholtz波动方程出发,导出了考虑结构表面有声阻抗材料时的边界元方程形式.在此基础上,利用Visual C++语言编写了复杂边界的振动结构辐射噪声的边界元程序,并比较了某一振动壳体当外表面分别为硬边界和吸声材料时的计算结果.

建立了基于分布源边界点法的声学灵敏度数学模型，推导出了基于分布源边界点法的声学灵敏度计算公式。与基于边界元法的声学灵敏度分析方法相比，文中方法避开了繁复的数值计算和奇异积分的处理，通过与边界元法在计算时间上的比较，证明了文中声学灵敏度计算方法在计算效率方面的优势。以箱体为对象，以激励频率为设计变量进行了实验研究，并通过场点声压灵敏度实验值与文中方法计算值的对比证明了文中方法的正确性和有效性

利用不考虑流体附加阻尼的流体加载结构的模态矩阵结合固有频率和模态阻尼比建立了求解水下结构振动响应的模态分析模型，并将单自由度分析模型应用于水下结构辐射声功率的变异性计算。分别计算了板厚度变化和板上集中质量分布变化时的声辐射响应变异性，并与采用有限元一边界元耦合方法得到的结果进行了比较。数值计算结果表明：基于模态模型的单自由度分析方法仅通过固有频率的变异性即可估计出辐射声功率的变异性，在结构固有频率的扰动范围给定时，通过绘制包络线可以预报辐射声功率的扰动范围。

基于统计能量分析（SEA）方法，分析了流场中部分敷设阻尼材料的有限长圆柱壳的声辐射特性，并进行，了相应的声辐射试验测试。通过仿真结果与试验对比，验证了SEA方法在计算敷设阻尼结构的圆柱壳声辐射特性问题的有效性。在此基础上开展了部分敷设阻尼材料的水下结构辐射问题研究，分析了阻尼层敷设比例对水下结构振动与声辐射的影响；讨论了结构损耗因子对阻尼层减振降噪效果的影响。研究表明结构损耗因子对局部敷设于水下结构的阻尼层降噪效果有很大影响，为潜艇声学优化设计提供参考。

文中旨在选取合适的算例,应用进化策略法以加筋位置作为离散设计变量,以平均辐射声功率作为适应度函数,找到最优的加筋位置,以起到降低辐射声功率的作用。

阐述了FE-SEA混合方法基本理论,建立了圆柱结构FE-SEA混合方法模型,利用FEM-BEM方法对模型中的耦合损耗因子给予修正。在白噪声激励条件下,预测了复杂圆柱结构辐射声场。在模拟声激励及力激励条件下完成了飞机舱段内声场的实验测量,同时使用仿真模型进行腔内噪声预测,并与实验结果进行对比。结果表明：使用FEM-BEM方法修正耦合损耗因子,可以提高预测精度,使预测结果在中频范围内的绝对误差小于5 dB。