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基于FEM/BEM的柴油发动机辐射噪声预测尹乐，陈小方，崔彪（中国一汽无锡油泵油嘴研究所，江苏无锡 214063）摘要：发动机的振动和噪声性能是衡量汽车舒适性的重要指标。为预测某款直列四缸柴油机辐射噪声，综合运用有限元法、边界元法及多体动力学法对该柴油机NVH性能进行了数值仿真。借助AVL Excitepu软件，运用有限元多体动力学仿真，获得了发动机表面的振动速度分布。运用LMS Virtual Lab软件，将所得结构表面振动速度结果映射到声学边界元网格上，计算了发动机表面辐射声功率级。此外，通过定义不同的面板组，确定了最大辐射噪声源位置，为后续的减振降噪优化指明了方向。关键词: 柴油机振动噪声有限元法边界元法多体动力学Prediction of Noise Radiated from a Diesel Engine Based on FEM/BEMYIN Le，CHEN Xiao-fang，CUI Biao(FAW Wuxi Fuel Injection Equipment Research Institute, Wuxi 214063, China)Abstract:The vibration and noise of engine is one of the important indices for measuring automobile comfort. In order to predict the noise radiated from a Diesel engine, the finite element method, boundary element method and multi-dynamics are used in the numerical simulation for the engine NVH performance. The engine surface vibration velocity distribution is obtained with AVL Excite_pu software. Then the result of velocity distribution is mapped to the acoustic meshes with LMS Virtual Lab software. In addition, the source location of maximum noise is determined by panel contribution calculation. It also indicates the direction for further noise reduction optimization.Key words：diesel engine; vibration; noise; finite element method; boundary element method; multi-body dynamics引言随着人们生活水平的不断改善，对环境噪声的要求越来越高，而发动机噪声作为汽车噪声的最主要来源，也越来越成为国内外的研究热点。发动机噪声按照噪声的产生方式分为燃烧噪声、机械噪声及气体动力噪声。燃烧噪声产生于气缸内气体压力由于燃烧而引起的周期性的变化；机械噪声由运动部件之间及运动件与固定件之间机械作用的周期性变化而产生；气体动力噪声则包括进、排气系统和风扇所产生的噪声。燃烧噪声和机械噪声通过发动机表面向外辐射，故又称之为发动机表面噪声，是发动机噪声的最主要的贡献源[1]。对于发动机表面噪声控制而言，若在发动机设计阶段就考虑低振动低噪声要求，从结构设计和激励传递途径角度出发开展设计工作，就能从根本上改善发动机振动噪声特性。目前，国内外对发动机表面振动噪声预测常采用两种方法：一种是通过试验测得发动机表面上有代表性的测点的振动数据来进行预测，该方法广泛应用于内燃机振动部件表面的声学预测及噪声源的识别[2]；另一种是采用计算机虚拟试验的方法，即基于FEM／BEM分析的预测方法。该方法随着近年来计算机技术的迅猛发展而兴起，可在保证精度的前提下大大缩短产品的开发设计周期。本文集多体动力学法、有限元法、声学边界元法于一体，系统地对某型发动机结构振动和结构辐射噪声特性进行预测和分析。本文先运用AVL公司的Excite power unit软件对发动机整机进行动态响应分析，提取整机表面振动速度，再借助LMS Virtual Lab软件采用边界元法对壳体进行辐射噪声数值仿真与分析，指导发动机的设计工作。1.发动机有限元计算1.1有限元模型建立本文中发动机模型未包含动力总成的传动机构部件和进、排气系统部件，主要包括缸体、缸盖、缸套、主轴承盖、飞轮罩壳