一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法技术

本发明专利技术属于车身系统技术领域，具体涉及一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法。本发明专利技术可以精准分析引擎盖与格栅间缝隙口哨声，不受后视镜，A柱、底盘等其他风噪的影响；本发明专利技术不需要关注前档玻璃或后视镜的压力情况，只需要关注声源区正对前档玻璃的口哨声关注面的表面声功率；本发明专利技术能够在前期有效识别出风险，既能减少通过实车验证发现风险的时间，也能减少样件制作和试验安排带来的开发成本问题；非常适用于早期引擎盖与格栅间口哨声的开发，是一种高效的分析方法。是一种高效的分析方法。是一种高效的分析方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法


[0001]本专利技术属于车身系统
，具体涉及一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车不断普及，高速行驶时气动噪声尤为突出。外型风噪评估及优化作为整车气动噪声的重要组成部分。计算气动声学是车辆设计前期评估此类性能的主要手段，而一般风噪分析关注的是后视镜、A柱、底盘等，很少关注到引擎盖与格栅间缝隙口哨声。
[0003]格栅与引擎盖间缝隙在斜面上时，如图1所示，当气流吹到缝隙时，会产生很强的紊流，从而产生比较大的噪声。其产生原因是高速气流冲击前保，气流向上流动脱离前保后，气体产生分离，分离的气体冲击引擎盖尖端前缘，并在引擎盖与格栅之间的腔体中形成空气旋涡，进而产生口哨声，如图2所示。
[0004]传统引擎盖与格栅间缝隙口哨声控制方法：在样车出来后，实车驾评或者风洞测试，发现引擎盖与格栅间存在口哨声。因为格栅的结构与引擎盖搭建的结构已经无法修改，就只能通过密封条方案来改善。将密封条方案安装到样车上进行实测，如发现口哨声改善不明显，则重新更改密封条结构，重做样件再次测试。
[0005]传统的引擎盖与格栅间缝隙口哨声控制方法，虽然也能正常的完成开发，但是由于手段的不足，存在着一些明显的缺陷；前期无法通过CAE仿真准确分析，只能进行DMU检查，不能作为确切的输入，除了结构非常差的情况，一般很难在前期侦测出引擎盖与格栅间存在口哨声的问题；
[0006]如何能够在前期有效识别出风险，既能减少通过实车验证发现风险的时间，也能减少样件制作和试验安排带来的开发成本问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法。采用SNGR方法是提取稳态计算结果的相关信息，作为重构湍流频域的数据，从而提取声源项，最终通过求解声传播方程得到声场解。具体技术方案如下：
[0008]一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法，其包括如下步骤：
[0009]S1：收集整车外CAS数据；
[0010]S2，建立整车CFD模型，引擎盖与进气格栅连接附近细化网格1～2mm；
[0011]S3，整车外流场计算边界条件：计算域的入口为速度入口，入口速度为120km/h。计算域的侧面和顶部设置为对称面、绝热壁面，车身表面设置为绝热壁面。并对引擎盖与格栅缝隙处设置声源区。应用STAR
‑
CCM+对整车外流场进行稳态CFD计算，稳态收敛后导出声源
区密度、湍动能、湍动能耗散率、速度文件。
[0012]S4，SNGR方法声源计算：
[0013]SNGR方法对湍流脉动速度U'(x,t)采用Bailly的随机模型。等熵湍流脉动速度可由傅里叶空间N个傅里叶模态求和得到，具体形式如下所示：
[0014][0015]试中，u
n
、σ
n
分别表示波数空间中第n阶模态的幅值、相位和指向。k
n
为波数矢量，ω
n
表示第n阶模态的角频率。U
c
为当地对流速度。其中幅值E(k
n
)为冯
‑
卡门能量谱。
[0016][0017]k
e
表示E(k)达到最大值的波数，k
η
是Kolmogorov尺度的倒数。
[0018]采用ACTRAN软件中SNGR模块，计算输入声源区的稳态流场结果包括：速度，湍动能，湍流耗散率及模态阶次等。通过车外声传播计算，通过车外声传播计算，得到声源区正对前档玻璃面的表面声压分布情况。
[0019]S5，对结果进行后处理，得到口哨声关注面表面声辐射功率结果；观察结果在1800Hz
‑
2200Hz左右是否存在明显的窄带尖峰；
[0020]S6，如果存在窄带尖峰，说明引擎盖与格栅间隙存在口哨声的风险，需要进行优化，转到S2通过优化引擎盖与格栅连接及密封条布置方式进行优化；如果不存在窄带尖峰，方案通过，分析结束；则完成了基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的设计开发；
[0021]作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述仿真软件包括网格前处理软件ANSA或者Hypermesh、流体软件STAR
‑
CCM+、声学软件ACTRAN。
[0022]本专利技术为采用SNGR(随机噪声产生及传播，Stochastic Noise Generation and Radiation method)方法解决汽车引起盖格栅口哨声的方法，其有益效果如下：
[0023]1.本专利技术可以精准分析引擎盖与格栅间缝隙口哨声，不受后视镜，A柱、底盘等其他风噪的影响。
[0024]2.本专利技术不需要关注前档玻璃或后视镜的压力情况，只需要关注声源区正对前档玻璃的口哨声关注面的表面声功率：因为瞬态计算需要分析车内响应，需输入前档玻璃或后视镜的压力情况，因此声源区将会覆盖从前档玻璃到车头的所有区域，加密网格量将会非常巨大，这样减少了声源区的网格量，大大的减少了单次计算时间。
[0025]3.本专利技术流场输入为稳态流场的计算结果，将大幅降低计算资源的需求及明显缩短评估和优化的周期。本专利技术非常适用于早期引擎盖与格栅间口哨声的开发，是一种高效的分析方法。
[0026]4.本专利技术能够在前期有效识别出风险，既能减少通过实车验证发现风险的时间，也能减少样件制作和试验安排带来的开发成本问题。
附图说明
[0027]图1现有技术中引擎盖与格栅缝隙位置图；
[0028]图2现有技术中引擎盖口哨声产生原理图；
[0029]图3本专利技术技术路线图；
[0030]图4实施例中整车CFD模型图；
[0031]图5实施例中整车CFD计算域示意图；
[0032]图6实施例中引擎盖与格栅缝隙声源区示意图；
[0033]图7实施例中口哨声关注面示意图；
[0034]图8实施例中优化对比图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]请参图3所示，本专利技术的一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法，采用SNGR方法是把随机模型与流场稳态计算结果相结合，提取稳态计算结果的相关信息，作为重构湍流频域的数据，从而提取声源项，最终通过求解声传播方程得到声场解。其包括如下步骤：
[0037]S1：收集整车外CAS数据；
[0038]S2，建立整车CFD模型，包括表面几何清理、确定计算域、划分网格(引擎盖与进气格栅连接附近细化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SNGR方法解决汽车引擎盖与格栅间缝隙口哨声的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：收集整车外CAS数据；S2，建立整车CFD模型，引擎盖与进气格栅连接附近细化网格1～2mm；S3，整车外流场计算边界条件：计算域的入口为速度入口，入口速度为120km/h；计算域的侧面和顶部设置为对称面、绝热壁面，车身表面设置为绝热壁面；并对引擎盖与格栅缝隙处设置声源区；应用STAR
‑
CCM+对整车外流场进行稳态CFD计算，稳态收敛后导出声源区密度、湍动能、湍动能耗散率、速度文件；S4，SNGR方法声源计算：SNGR方法对湍流脉动速度U'(x,t)采用Bailly的随机模型，等熵湍流脉动速度由傅里叶空间N个傅里叶模态求和得到，具体形式如下所示：试中，u
n
、σ
n
分别表示波数空间中第n阶模态的幅值、相位和指向；k
n
为波数矢量，ω
n
表示第n阶模态的角频率；U
c
为当地对流速度；其中幅值E(k
n

【专利技术属性】
技术研发人员：金栋，邓磊，张东力，陈春菊，黄晖，钟秤平，李小华，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：