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图9 箱体声辐射计算结果

由图9可见，位于箱体前端面场点的声压值最大，因此可以判断箱体前端面的声辐射最为严重。通过对箱体结构进行分析可得，箱体前端面和前支撑的刚度相对较弱。因此，对其进行加筋强化，在箱体的前端输入处额外增加七个筋板，并且将原前端面内部的8个筋板，由8毫米厚变为12毫米厚。同时，对于前支撑点也进行加筋强化，如图10所示。

图10 箱体结构加筋强化示意图

取箱体前端面中心3米远的场点，观察箱体加筋前后的声压谱。如图11所示。图中的两条曲线分别代表箱体加筋前后的噪声辐射声压谱，正方形是箱体加筋前的声压谱、三角形是箱体加筋后的声压谱。

图11 箱体加筋强化前后相同场点的声压谱

由图11看出对箱体前端进行加筋强化处理后，基本上能有效的抑制箱体的噪声辐射。其中在400Hz处辐射声压能够降低15dB左右。而且箱体在加筋处理前，其一阶固有频率和四阶固有频率处的声辐射非常严重，由此可以判断一阶模态和四阶模态是该箱体的声辐射优势模态。从降噪的角度，对该两个模态给予更多的注意力，比如应尽可能地减小能激起此模态的激励等。加筋后箱体在280～320频段内的噪声辐射反而比加筋前强，这是由于箱体加筋处理后，箱体的第四阶声辐射优势模态的频率降为310Hz。

表1列出了箱体加筋前后，箱体重量和辐射中声压的变化情况。由此可见，采用此种有针对性加筋强化方式，在箱体重量增加并不大的情况下，能有效的抑制箱体的噪声辐射。

表1 箱体加筋前后重量和总声压的对比

注：辐射总声压是指箱体前端面中心3米远的场点的总声压值

7 结论

(1)采用流固耦合的有限元理论和声学边界元理论，建立了具有复杂结构的箱体噪声数值仿真计算的流固耦合有限元模型和边界元模型;

(2)进行了流固耦合箱体有限元的强迫振动计算，并通过台架试验进行验证，试验数据和仿真计算数据基本吻合。说明采用的方法和建立的模型是准确、合理的;

(3)进行了复杂箱体稳态噪声辐射计算，结算结果表明，在箱体刚度较弱的表面处，其辐射声压较大;而且箱体模态分析得出的一阶模态和四阶模态属于声辐射优势模态，声辐射计算结果也表明该两模态下噪声辐射确实更严重。数值计算结果与声振理论基本吻合;

(4)加筋计算结果表明，经过此种加筋处理后，在箱体的重量增加不大的情况下，其噪声辐射能得到有效的抑制。(end)

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关键词： 变速器箱体 辐射噪声 强迫振动