Анализ возникновения структурного шума. Решение системы линейных алгебраических уравнений, формирование вектора правой части при линейной нагрузке, страница 12

,   ,   .

 I_z = hb³/12,                                                       I_y = bh³/12.

 I_z1 = 0,2·20³/12 = 133,3 см⁴.                            I_y1 = 20·0.2³/12 = 0.013 см⁴.

 I_z2 = 2.405 см⁴.                                                I_y2  = 3.718 см⁴.

 I_z3 = 2,5·2³/12 - 2,38·1,88³/12 = 0,342 см⁴.      I_y3 = 2·2.5³/12 - 1.88·2.38³/12 = 0.494 см⁴.

3.4. Анализ структурного шума в отсеке транспортной машины

Ниже излагается методика исследования основанная на приложении вибраций к опорным соединениям панелей осеке автомобиля типа УАЗ (в качестве обитаемого отсека) с последующим расчетом вклада структурной компоненты в общий уровень шума [110,186]. Используется система пространственно-ориентированных стержневых элементов, образующих расчетную схему панелей. Кинематические условия имитируются учетом возможной подвижности узлов крепления панелей (дверных петель, замка, манжет) по линейным и вращательным степеням свободы. Методом повторения решения задачи на собственные значения корректируются матрицы распределения массы и жесткости дифференциального уравнения движения. Затем, по схеме колебание основания, решается задача вибрации внутренних поверхностей панелей методами прямого интегрирования или Фурье - сложением форм колебаний. Анализ распределения интенсивности звукового давления в объеме отсека выполняется учетом суммирования вкладов от каждой формы и частоты векторно (при решении задачи статического нагружения воздушного объема по уравнению 3.16) и энергетически при логарифмическом суммировании по (3.21).

Решалась практическая задача по снижению шума, излучаемого панелями на низших частотах. Именно панели формирующие объем салона, имея большую площадь поверхностей, являются основными источниками структурного шума, переводя энергию вибрации в звуковую путем изменения давления в замкнутом объеме. Вибрация самих панелей осуществляется передачей ее от рамы автомобиля на кузов (его стенки) и затем на узлы подвески панелей. Возбуждение объема среды происходит: за счет передачи усилий от твердого тела, возмущенного потока жидкости, газа, наведенного акустического луча в воздухе. В данном случае это совместные колебания воздушного объема и ограничивающего его твердого тела - панелей. Совместные вынужденные колебания такой системы твердое тело-воздушный объем происходят во всем диапазоне: от квазистатического (или инфразвукового), до гиперзвукового. Наличие гиперзвуковых колебаний обусловлено фактом того, что скорость распространения звука в твердом теле выше чем скорость звука воздушной среды в 10_15 раз. По аналогии с задачами внедрения клина в упругое полупространство, все указанные явления можно отнести к случаям, соответствующим до звуковому, звуковому и сверхзвуковому скоростям движения границы среды. Именно продольные изгибно-волновые деформации стенок панелей на высоких частотах порождают гиперзвуковые эффекты. Поэтому, решив частную задачу о распределении интенсивности звукового давления воздушного объема для форм собственных колебаний, и сопоставив их с частотами вибрации, можно давать рекомендации как по улучшению акустики объема так и совершенствованию конструкции (выбор поверхностей, нанесение вибропоглощающих, звукорассеивающих покрытий и т.д.). Рекомендации по воздушному объему - это отработка геометрической формы отсека, конфигурации панелей, корректирование совместных АЧХ. Таким образом решение совместной задачи позволяет добиться оптимального сочетания распределения уровней звукового давления в отсеке.