发动机辐射噪声分析
汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究
汽车发动机噪声产生的原因及控制对策研究发动机噪声就是指直接从发动机机体及其主要附件向空间传出的声音,这种噪声随发动机机型和转速等情况的不同而不同。
一、汽车发动机噪声产生的原因分析(一)发动机气缸内的气体燃烧会产生燃烧噪声。
汽车发动机气缸内周期变化的气体压力发生相互作用后就会产生燃烧噪声,气体燃烧的方式和燃烧的速度决定了燃烧噪声的大小。
在汽油发动机中如果发生爆燃或其他不正常燃烧时就会产生较大的燃烧噪声,而如果在柴油发动机燃烧室内气压上升过快,引起发动机各部件振动也会产生噪声。
但是通常来说,柴油发动机机噪声比汽油发动机的噪声要大很多。
(二)汽车发动机机械本身运动产生机械噪声。
机械噪声主要是由于发动机的各运动件之间以及运动件与固定件之间周期性变化而产生的,主要有活塞敲击噪声和气门机械噪声等几大类。
首先是活塞敲击噪声。
汽车发动机运转时,活塞在不停的上下止横向移动形成活塞对缸壁的不断敲击,这个敲击声就是活塞敲击噪声。
其次是传动齿轮噪声。
汽车发动机传动齿轮的噪声是发动机内部的齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的。
再次就是曲轴的扭转振动也会破坏齿轮的正常啮合而产生出机械噪声。
最后是配气机构噪声。
汽车发动机的配气机构中零件众多,众多的零件在运动中很容易会引起振动和噪声,包括气门和气门座的撞击,由气门间隙引起的传动撞击和高速时气门不规则运动引起的机械噪声。
(一)对发动机气缸内的气体燃烧产生的燃烧噪声的控制对策。
一是采用隔热活塞装置以便能有效提高燃烧室壁温度,有效缩短滞燃期,从而降低燃烧噪声。
二是通过提高压缩比和采用废气再循环技术可大大降低柴油发动机的燃烧噪声。
三是可以采用双弹簧喷油阀实现预喷功能,也就是说将原需要一个循环一次喷完的燃油分两次来喷,这样可大大减少滞燃期内积聚的可燃混合气数量,有效抑制空气和燃料混合气的形成,从而可以有效抑制燃烧噪声。
四是采用增压措施。
如果是柴油发动机,在增压后可以有效改善混合气的着火条件,可以使着火延迟期缩短,从而使柴发动机油机运转平稳,最终实现噪声降低的目的。
发动机噪声与振动
发动机运转时，燃烧噪声,机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。
通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。
发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。
燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。
气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。
其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。
发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。
主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。
发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。
特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。
发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。
空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。
一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。
主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。
汽车噪音改善材料和方法：1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。
加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。
引擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。
对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下： (1)引擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。
最新发动机噪声分析附
发动机噪声分析附燃油发动机噪声分析摘要：通过对燃油发动机的结构噪声产生原理、隔声机理及其气动噪声发生和处理三方面的分析，掌握普通燃油发动机运行过程中的噪声发生机理，理清发动机各物理量对其噪声产生的影响，为其隔声降噪处理寻找理论依据。
前言：众所周知，燃油发动机在推动当今世界工业发展中扮演了不可或缺的角色，发动机是一项高技术含量的技术产品。
依靠燃油燃烧爆炸产生动力，推动曲柄滑块机构的滑动活塞，进而将其直线运动转换为曲轴的回转运动，为负载机械提供动力。
但是，技术中总会有新的难题出现，发动机的噪声就是其中一项日趋重要的技术问题。
图1 发动机结构简图一、发动机的结构噪声燃油发动机在运转过程中，由于曲柄滑块机构一定会从原理上产生交变的载荷，从而使发动机部件（如曲轴组件、曲轴箱组件等）产生振动，最终由各连接部件将振动传递到发动机表面成为噪声辐射到空气中；此外，还有燃烧室的爆炸也使得结构产生振动。
实际的发动机由于结构振动产生的噪声是相当复杂的。
但是，万变不离其宗，既然是结构振动产生的噪声，就从结构振动入手，分析振动是怎么转化为噪声的？下面就这个问题做出分析。
由于结构千变万化，很难对特定结构做出准确的分析，但是复杂的结构都可以看成是由杆、梁、板、体等基本元素组成的，所以为了分析简洁清晰，就以板结构作为分析对象，进行讨论。
平板的振动也有多种（横向剪切、纵向伸长），这里讨论最普遍的平板的弯曲振动。
1.无限平板振动弯曲波声辐射效率依据L.CREMER和 M. HECKL在《Structure-borne Sound》中的理论，假设存在一无限大的均匀平板，那么该平板在弯曲振动时就存在连续频率的模态。
其在弯曲振动波见图2。
图2 无限平板的弯曲振动波平板，振速为«Skip中心线由结构振动产生的辐射声音和其振动之间必然存在密切的耦合关系，不同的振动辐射不同的声音，所以定义声辐射效率«Skip Record If...»，式中«Skip Record If...»为辐射到空气中的总的声功率，«Skip Record If...»为空气密度，«Skip Record If...»为空气中声音传播速度，«Skip Record If...»为振动体的振动表面积，«Skip Record If...»为振动体表面振动速度的均方根，即有效值。
航空发动机辐射噪声控制研究
航空发动机辐射噪声控制研究航空发动机辐射噪声是近些年来备受航空工业界关注的问题之一。
随着航空业的不断发展，对飞机发动机噪声控制的需求也越来越强烈。
航空发动机辐射噪声控制研究，也成为了航空发动机研究的重要方向之一。
一、航空发动机辐射噪声的特点航空发动机辐射噪声主要分为机体辐射噪声和尾流辐射噪声。
机体辐射噪声是指发动机在运行时，空气动力和燃烧过程所产生的声音传递到机身表面，并通过机身表面传递到外界的噪声。
尾流辐射噪声则是指发动机排出的尾流声在空气中传播的噪声。
航空发动机辐射噪声具有广泛的频率分布，主要集中在200Hz到10kHz的中低频段。
此外，航空发动机辐射噪声还具有复杂的光谱特性和不稳定性。
二、航空发动机辐射噪声控制方法针对航空发动机辐射噪声的控制，目前主要采用以下几种方法：1. 燃烧优化燃烧过程是在发动机内部产生噪声的主要原因之一。
通过优化燃烧过程，可以减少噪声的产生。
具体方法包括提高燃油喷射的质量和速度，增加燃烧室面积，以及采用多重点喷射燃油等。
2. 降噪材料应用通过在机身表面采用吸音材料或阻尼材料，可以有效地减少机体辐射噪声。
这些材料能够吸收和散射传入它们的声波，从而降低外界噪声的产生。
3. 降噪设计在发动机设计阶段，可以采用设计降噪的技术来减少噪声的产生。
这包括采用优化的几何形状、缩小散热器出口尺寸、采用整流罩和差速器等。
4. 辐射噪声控制系统发动机辐射噪声控制系统是一种成熟的辐射噪声控制技术。
系统通过在引射口、排气口和散热器口等位置加装附加装置来控制发动机辐射噪声。
这些装置能够引导声波的传递和抑制声波的反射，从而有效地降低噪声的产生。
三、航空发动机辐射噪声控制研究现状目前，在国际航空领域，航空发动机辐射噪声控制已成为一个重要的课题，并得到了广泛的研究。
各国的机构和研究机构也在积极地开展相关研究。
例如，美国的NASA和GE公司就非常重视航空发动机辐射噪声的控制研究，他们研制的控制系统取得了重要的进展。
发动机油底壳的辐射噪声分析及结构优化
发动机油底壳的辐射噪声分析及结构优化宋兆哲;杨景玲;孔德芳;张宗成【摘要】油底壳表面辐射噪声占发动机总辐射噪声的24％左右,已成为降低发动机噪声的重要制约因素.为了降低某油底壳的辐射噪声,通过有限元模型,计算其约束模态,找出油底壳的薄弱位置;进而施加由试验测得的激励,计算油底壳的表面振动加速度.在此基础上,采用边界元法对其进行辐射噪声总声功率级的计算;根据计算结果,对该油底壳进行结构优化,并预测结构优化后的辐射噪声水平.通过优化前后的对比表明:结构优化后约束模态频率有很大的提高,振型也有明显变化,总声功率级降低了1.83 dB (A).【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2014(034)001【总页数】6页(P123-127,168)【关键词】声学;模态计算;应变能;辐射噪声;边界元法【作者】宋兆哲;杨景玲;孔德芳;张宗成【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北保定071000;河北省汽车工程技术研究中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】U464.1在汽车发动机工作时，油底壳等质量轻、刚度小的零件几乎完全裸露于汽车的底部，由此，发动机机体的振动就很容易激起此类零件的共振，并可能成为发动机辐射噪声的主要部位；相关资料表明，油底壳辐射噪声可以占到总辐射噪声的24%左右，是最大的表面辐射噪声源[1,2]。
因此，分析发动机油底壳的辐射噪声是发动机噪声分析中不可忽视的部分，对于降低发动机乃至整车噪声有着一定的实际意义。
对油底壳进行低噪声设计时，必须要预测结构的声学特性，目前，国内外对油底壳的声学预测常采用两种方法，一种是通过试验测得油底壳上有代表性的测点的振动数据；然后进行预测，称之为振动速度法，该方法广泛应用于发动机振动部件表面的声学预测及噪声源的识别[3]。
发动机壳体辐射噪声试验研究
发动机壳体辐射噪声试验研究
发动机壳体辐射噪声一般指发动机从室外发出的声音，除发动机性能和良好外，噪声也必须作为一个评估发动机质量的关键指标，声学研究主要集中在空气动力，内燃，重型机械等关键体系上。
发动机有一定的振动在工作时，振动的能量就会被发射出去，引起围绕发动机的声压不同。
在发动机的外壳上安装一台话筒，当声音穿过膜片和放大器时，就能将发动机壳体辐射的噪声量化的放大和测量，有可能获得发动机壳体辐射的噪声大小。
近年以来，发动机壳体辐射噪声试验研究一直备受重视，研究成果已应用到很多产品上。
许多国家都规定了发动机壳体辐射噪声的标准，因此发动机制造商应努力实现和满足相应的标准。
发动机壳体辐射噪声的研究可分为两个主要方面：一个是声学试验，另一个是计算机仿真。
声学试验是常用的方法，可以反映实验室或使用环境下发动机壳体辐射的声压分布情况。
计算机仿真可以模拟发动机壳体辐射噪声分布，可以清晰地显示出发动机壳体辐射噪声的分布规律，从而为发动机壳体辐射噪声解决方案提供有用的参考数据。
综上所述，发动机壳体辐射噪声试验研究既关键又详细，是控制发动机声学的重要手段。
它的重要性不言而喻，发动机壳体辐射噪声试验研究和它的可行性解决方案必须被不断强调和关注，以确保发动机的质量和安全。
发动机壳体辐射噪声试验研究
研究 发 动机 壳体 的辐 射 噪声 ，首先 要对 发 动机 表 面噪声 源进行识别 。 目前 ，识 别表 面噪声源常用
的方 法主要有 ：铅屏蔽法 、主观评价 法 、声通道 法 、 近声 场测 量 法 、振动 测试 法 】 。根 据 国外学 者 的研
了更严 格 的要 求 。发动机 是摩托 车 的主要噪声 源 】 ， 以往研 究 表 明 ，发动机 壳体 辐射 噪 声对 整个 发动 机 噪声 贡献度 较高 。摩托 车发 动机壳 体是壳 类零 件 ， 其质 量轻 、刚度小 。摩 托 车在行 驶 过程 中 ， 由于机 体振 动 的激励 使发 动机 产生 振 动 ，而且 发动 机暴 露
第２ ７ 卷 第２ 期
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ＶＯ １ ． ２ ７ Ｎ ０ ． ２
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏｆ Ｈｕｎ ａｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ
Ｍａ ｒ ．２ ０１ ３
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ９ ８ ３ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ ０
中图分类号 ： Ｔ Ｂ ５ ３ ２ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ３ — ９ ８ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ４ ５ — ０ ３
Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ Ｒａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ
０ 引 言
噪 声 的存 在严 重影 响 着 人们 的 日常生 活 … ，随 着 环境 保护 和摩 托 车乘坐 舒适 性要 求 的提 高 ， 国家
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机作为汽车的心脏，是整个汽车动力系统的核心部件。
随着汽车数量的不断增加，汽车发动机的噪声污染也成为了一个不容忽视的问题。
噪声不仅会影响驾驶者的健康，还会对周围环境产生负面影响。
对汽车发动机的噪声污染进行控制十分必要。
一、汽车发动机噪声污染的成因1、燃烧噪声汽车发动机在工作时，燃烧过程会产生一定的噪声。
燃烧噪声的产生主要与燃烧室内燃油的燃烧速度、燃烧稳定性及燃烧室的结构有关。
燃烧噪声不仅会通过汽车排气管传播至外部环境，也会通过汽车发动机的机壳和冷却缸传至汽车车内，影响驾驶者的舒适性。
2、机械噪声汽车发动机在工作时，各个机械部件相互摩擦、碰撞会产生机械噪声。
气门的打开关闭、活塞的往复运动、连杆的旋转等都会产生一定的噪声。
特别是在高速运转时，机械噪声会更为显著。
3、空气噪声汽车发动机在工作时，进气口和排气管都会产生一定的空气噪声。
特别是在高速运转时，进气口和排气管的流体动力学噪声会更为显著。
4、冷却系统噪声汽车发动机在工作时，冷却系统也会产生一定的噪声。
水泵、风扇等冷却设备的运转会产生一定的噪声。
冷却系统中的流体循环也会引起一定程度的噪声。
二、控制汽车发动机噪声污染的方法1、优化燃烧过程通过提高燃油的燃烧效率，减少不完全燃烧和爆震现象的发生，可以有效降低燃烧噪声的产生。
设计合理的燃烧室结构和喷油系统，也可以减少燃烧噪声的发生。
2、优化机械结构通过改善发动机内部的机械结构，减少摩擦、碰撞和振动，可以有效降低机械噪声的产生。
采用高精度的加工工艺和优质的轴承材料，可以减少机械部件的摩擦和磨损，从而减少机械噪声。
3、优化进排气系统通过优化进气口和排气管的设计，减少空气噪声的产生。
采用消音器和减震器，可以有效降低排气管的流体动力学噪声。
4、优化冷却系统通过优化冷却系统的设计，减少冷却设备的运转噪声。
采用低噪声的水泵和风扇，可以有效降低冷却系统的噪声。
5、隔声隔音在汽车发动机的外壳内部加入隔音材料，可以有效减少发动机噪声的传播。
基于多种方法相结合的发动机辐射噪声诊断-2006
基于多种方法相结合的发动机辐射噪声诊断摘要：本文介绍了针对发动机辐射噪声诊断过程中，充分应用LMS系统的强大测试分析功能，利用多种方法相结合进行诊断分析，精确判断发动机不同部件的振动噪声传递途径贡献量，为改善发动机总体辐射噪声提供有力依据。
关键词：发动机，辐射噪声，诊断随着国家噪声环境法规的严格制定并全面实施，以及顾客日益增加的对汽车产品振动噪声品质的要求，汽车产品的振动噪声问题也越来越引起汽车开发部门的高度重视。
众所周知，发动机总成辐射噪声是汽车最大的振动噪声源之一，是直接影响车内NVH品质和车外噪声的重要因素；对于辐射噪声的诊断工作，传统的方法是采用“窗口法”来判别特定工况下汽车声源及其贡献量的大小，即采用包裹和开窗对比测试各相关部位对目标点的噪声贡献量，其实，这种方法在一定程度上是直接而有效的，但在实际操作过程中也存在一定的缺陷，比如，空间定位精度差，影响系统结构的动态特性等。
本文将介绍针对发动机辐射噪声源诊断的综合方法，即：利用“窗口法”（Windows）进行声压数值对比、基于运行模式分析（ODS-Operational Deflection Shapes）和声源定量(ASQ-Airborne Source Quantification)相结合的贡献量分析方法，主要工作过程包括：首先采用“窗口法”进行发动机噪声近场声压测量评估，然后分别运行模式振动噪声测试分析（ODS）和声传递函数测试及贡献量计算（ASQ），最后结合ODS和ASQ进行组合对比分析，这样形成一整套系统的综合测试分析方法。
下面以一台轻型柴油发动机的辐射噪声诊断分析为例，详细阐述该系统方法的具体应用过程，所有测试过程均在发动机台架试验消声室进行。
一.“窗口法”近场声压测量评估本阶段主要是通过对发动机近场声压级的数值测量计算，评估各“窗口”对发动机声功率的贡献，以初步进行贡献量大小排序。
按照发动机辐射噪声测试方法标准ISO6798（GB/T 1895-2000）要求进行9个麦克风测点布置（如图1所示）：图1 发动机辐射噪声测试设置示意图“窗口法”，顾名思义就是将发动机总成辐射表面按照部件划分为几个主要的振动噪声辐射“窗口”，以评估不同部件的辐射贡献量，比如：OPAN油底壳、PLAT发动机前端盖、PUMP高压油泵、INTA进气系统、VCOV气门室罩盖等另外，定义发动机原始状态为NAKE-即没有进行任何包裹的标准配置，将发动机相关辐射表面尽可能包裹的状态定义为FULL－即最大包裹状态，以便进行相应的辐射噪声贡献对比评估。
某发动机正时盖罩辐射噪声优化的研究
某发动机正时盖罩辐射噪声优化的研究某发动机在开发过程中，发现发动机前方噪声最大。
通过对试验数据分析，噪声源识别，识别出正时盖板是主要噪声辐射源。
针对性的对正时盖罩进行优化设计，提高了其模态频率，进而降低辐射噪声。
同时试验结果验证了仿真计算的准确性及有效性。
标签：正时盖罩；辐射噪声；噪声源0 前言噪声已被公认为一种重要的环境污染。
国内外都制定了许多有关噪声控制的标准和法规。
人们对整车舒适度要求不断提高，降噪是提高整车舒适度的方法之一，所以发动机降噪逐渐被重视起来[1]。
发动机正时罩壳具有薄壁件和大平面的特点，所以发动机前方往往是主要的噪声辐射方向。
某发动机在试验开发过程中发现，前方是主要的噪声源。
通过频谱分析，噪声源识别，确定正时盖罩共振辐射噪声是前方主要噪声源[3]。
通过CAE计算及分析确定了优化方案：（1）上正时盖罩加筋处理，同时在中间位置增加固定螺栓。
（2）下正时盖罩加筋处理。
通过试验验证，正时罩壳大大降低了发动机前方和整机噪声水平。
1 问题描述试验是在发动机半消声室里进行，台架布置如图1。
在发动机进气侧、排气侧、上方和前方各布置一个麦克风，距离发动机1m。
发动机全负荷加速工况记录四个方向的噪声，试验结果如图2。
从试验结果可以看出发动机四个方向中，发动机前方噪声最大，较其余三个方向大3-6dBA 左右，占整机辐射噪声的50%以上，是主要的噪声辐射源。
因此发动机的前方是NVH优化优先考虑的方向。
本文主要是以发动机前方正时盖罩为研究对象，对发动机进行降噪。
2 问题分析2.1 频谱分析发动机前方噪声频谱存在两处明显的共振噪声，中心频率分别为1015Hz、1740Hz。
通过数字滤波回放，两处共振噪声能量均较大，1015Hz频带噪声更加突出，整机声品质较差。
所以必须找出两处共振噪声的源头，才能针对性的进行整改，对发动机进行降噪。
2.2 噪声源识别发动机噪声源识别的方法很多；文中只列举了近场测量法，表面振动测量法，基于Beamforming声源识别法。
计算发动机辐射噪声详细步骤（Virtual.lab版）
计算发动机辐射噪声详细步骤（b版）⽤直接边界元法计算发动机辐射噪声详细步骤（/doc/e04d22d476a20029bd642dd7.html b版）(forengineer@/doc/e04d22d476a20029bd642dd7.htmlforengineer@/doc/e04d22d476a20029bd642dd7.html )（from 《/doc/e04d22d476a20029bd642dd7.html b Acoustics声学仿真计算⾼级应⽤实例》）本例也可以⽤sysnoise来实现（1）进⼊声学边界元环境启动/doc/e04d22d476a20029bd642dd7.html b后，单击菜单【Start】→【Acoustics】→【Acoustic Harmonic BEM】进⼊声学边界元环境，如图4-1所⽰。
图4-1 进⼊声学边界元（2）设定分析模型的类型本例由于是计算发动机壳的辐射声场，这个声场是发动机的外声场，因此选⽤直接边界元外声场即可。
单击菜单【Tools】→【Edit the Modal Type Definition】，弹出分析模型参数对话框，如图4-2所⽰，选择Direct Exterior Element，单击【OK】按钮关闭对话框。
图4-2 设定边界元类型的对话框（3）导⼊发动机结构⽹格单击菜单【File】→【Import】，然后将⽂件格式Files of type设置为NASTRAN Bulk File，然后选择本书附带光盘Chaptor_04\Engine⽬录下的Engine_Structure.bdf⽂件，单击【Open】按钮，然后弹出导⼊对话框，只选择Finite Element Mesh项，并将长度单位设置成Meter，质量单位设置成Kilogram，时间单位设置成Second，单击【OK】按钮可以导⼊发动机的⽹格。
（4）导⼊发动机的振动加速度单击菜单【Insert】→【Vector & Function Sets】→【Load Vector Set】，弹出定义Vector 的对话框，如图4-3（a）所⽰，在Name输⼊框中输⼊Engine Acceleration Set，Physical Type 设置成Accelerations，Data Class设置成Frequency Spectra，单击【OK】按钮关闭对话框。
发动机辐射噪声分析
（研究生课程论文）振动与噪声控制论文题目：基于LMS b边界元法发动机辐射噪声分析指导老师：学院班级：学生姓名：学号：2015年 5月基于LMS b边界元法发动机辐射噪声分析摘要：在国家经济保持快速增长的背景下，国内汽车工业发展迅速。
随着汽车保有量增加，汽车噪声污染问题越来越受到人们的重视。
发动机的运行噪声是车辆产生环境噪声的主要因素，对其辐射噪声的数值分析能够为控制噪声提供良好的理论参考。
本文主要介绍了外声场分析的边界元法的基本理论，利用LMS b声学模块计算了发动机辐射外声场及其频率响应，为之后的研究学习提供参考依据。
关键词：边界元法，辐射噪声，声固耦合1 引言在现代汽车设计过程中，CAE分析起到越来越重要的作用，在汽车设计初期即可快速的取得结果，从而取代后期大量的试验，使得汽车设计周期大大缩短，降低研发成本。
而作为汽车性能重要指标的NVH（Noise Vibration and Harshness）在现代汽车市场中越来越受到人们的重视，也成为许多厂家核心竞争力的一部分，涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点。
随着国内整机厂汽车CAE 技术的成熟，利用CAE 技术模拟汽车NVH 问题已经不仅仅局限于零部件及子系统的模态，基于整车模型的整车振动和噪声响应的模拟预测技术也已经逐渐被掌握。
在设计的虚拟样机阶段即可预测振动噪声水平，以便及时的更改设计，达到可接受的振动噪声水平。
发动机是汽车主要的振动和噪声源。
发动机怠速时产生的振动与噪声水平是汽车用户对汽车NVH 性能的第一感觉。
本文用直接边界元法计算了发动机的辐射噪声。
2 数值方法的基础理论2.1 边界元法的基本理论有限单元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。
出于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解域。
有限单元作为数值计算方法的另一个重要特点是利用在每一个单元内假设的插值函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数。
航空发动机的振动与噪声分析
航空发动机的振动与噪声分析一、引言航空发动机是飞机的核心装备，因此其性能的稳定性和可靠性对于保障飞机的安全和运营至关重要。
然而，航空发动机在运行过程中会产生各种各样的振动和噪声，这些振动和噪声会对发动机和飞机的其他部位造成损害，影响飞机的安全性和使用寿命。
因此，对航空发动机的振动和噪声进行深入的分析和研究，对于提高发动机和飞机的性能和可靠性，有着重要的意义。
二、航空发动机振动的来源和影响（一）航空发动机振动的来源航空发动机振动主要来自于以下几个方面：1.气动力振动：由于流体在发动机内部的流动引起振动，例如气动力脉动、稳定振荡和涡激振荡等。
2.机械振动：由于发动机旋转部件的不平衡、偏心和失衡等原因引起的机械振动，例如旋转不平衡、转子动力学振动和齿轮传动振动等。
3.热振动：由于温度的变化引起的热膨胀和热应力等原因引起的振动。
4.控制振动：由于主要机构和辅助机构的振动控制不良、稳定性不足和调节不当等原因引起的。
（二）航空发动机振动的影响航空发动机振动的影响主要有以下几个方面：1.机械疲劳：振动是发动机疲劳和损坏的主要原因，长期的振动会引起旋转部件的疲劳裂纹和损伤。
2.噪声：振动会产生噪声，并通过外观结构传递到飞机的其他部位，影响飞机的安全性和使用寿命。
3.不良的舒适性：振动会影响机组人员和乘客的舒适性，同时也会影响飞行人员的工作效率和对发动机的观察能力。
4.其他方面：航空发动机振动还可能影响发动机的整体性能，例如燃油消耗、电力输出和环境污染等。
三、航空发动机噪声的来源和影响（一）航空发动机噪声的来源航空发动机噪声主要来自于以下几个方面：1.气体流动噪声：由于气体流动过程中产生的噪声。
2.旋转部件噪声：由于旋转部件的摩擦声和其他噪声引起。
3.内燃机噪声：由于内燃机原理产生的噪声，例如火花塞爆炸和燃烧噪声等。
4.排气噪声：由于排气过程中产生的噪声。
（二）航空发动机噪声的影响航空发动机噪声的影响主要有以下几个方面：1.人员健康：长期处于高噪声环境下可能会对人们的健康产生影响，例如失聪等。
车用发动机主要噪声源的声强测试方法研究
识别的变换工具，列举了连续小波变换的重要性质。为了将数学上具有普遍意义的小波变换方法应用到内燃机声源识别的特殊领域中去，研究了信 号重要参数变化对小波变换后小波系数的影响。结合连续小波变换的性质提出了连续小波变换的频率修正方法，克服了连续小波变换过程中对高频成分 的衰减特性，所得变换结果能正确反映信号中的各种频率成分的幅值特性，使小波变换的结果能够直接应用到内燃机声源识别工作中去。由于小波基函 数的选取对小波变换的结果至关重要，本文采用试算的方法，从最新MATLAB版本中的全部15类原始小波函数中选取Complex Morlet小波族作为小波分析 的基函数，并对其参数的具体选用进行了研究，提出了指导工程应用的选用方法。根据内燃机噪声度量中采用A计权的特性，从工程应用角度出发，推导 出乘法运算A计权值转换公式，对变换后的小波系数进行A计权处理，从而可以利用连续小波变换直接从A声级的角度进行内燃机声源识别。 利用本文 提出的连续小波变换改进算法对一台车用4G64型汽油发动机进行了声源识别应用研究，取得了满意的应用效果，为该发动机的噪声控制研究提供了可靠 的改进依据和数据支持。结果表明，本文对普遍意义的连续小波变换算法进行改进（进行频率修正和A计权处理）是必要的、科学的，所选取的小波函数 是恰当的，指导小波函数参数确定的方法是合理有效的。
声强测量技术是最近二十年迅速发展起来的一种噪声测量技术。声强测量得到的是矢量，能大大提高测定噪声源方位的能力，有利于计算出复杂噪 声源中各个区域的相对噪声辐射强度。在系统介绍了声强技术的发展过程、基本原理和测量方法后，本文用声强云图对一台4664型车用汽油机进行了工 程测试分析，根据声源识别的需要，提出了区位声强分析方法和声模态分析方法，并用这些新方法对发动机噪声源进行了深入的识别研究，得到了良好 的声源识别效果。
汽车发动机的噪音分析
汽车发动机的噪音分析在汽车的运行过程中，发动机噪音是一个较为常见且容易引起驾驶者和乘客关注的问题。
发动机噪音不仅会影响驾驶的舒适性，长期处于高噪音环境还可能对人的身心健康造成一定影响。
因此，深入分析汽车发动机的噪音成因，并采取有效的降噪措施，具有重要的现实意义。
发动机噪音的来源较为复杂，主要包括机械噪音、燃烧噪音、进气和排气噪音等几个方面。
机械噪音是发动机噪音的重要组成部分。
其中，活塞与气缸壁之间的摩擦和撞击是产生机械噪音的一个关键因素。
当活塞在气缸内做往复运动时，由于活塞环与气缸壁之间的间隙存在变化，以及润滑状况的差异，会导致摩擦力的不稳定，从而产生噪音。
此外，连杆、曲轴等部件在运转过程中的振动和相互碰撞也会产生机械噪音。
如果这些部件的加工精度不高、装配不当或者磨损严重，噪音就会更加明显。
燃烧噪音在发动机噪音中也占有一定比例。
燃烧过程中的压力急剧上升和快速变化会引发缸内气体的振动，从而产生噪音。
燃烧的不均匀性、燃油的品质以及点火正时的不准确等，都可能导致燃烧噪音的增大。
比如，燃油的辛烷值过低，燃烧时容易出现爆震现象，这会使燃烧噪音显著增加。
进气和排气噪音同样不容忽视。
进气过程中，空气通过进气门时的高速流动会产生气流噪声。
如果进气系统的设计不合理，如进气管道的形状、长度和直径不合适，或者进气滤清器的阻力过大，都会使进气噪音增大。
排气噪音则主要源于废气在通过排气门和排气管时的高速流动和冲击。
排气管的结构、消声器的性能等都会对排气噪音产生影响。
除了上述主要的噪音来源，发动机的附件系统，如水泵、发电机、空调压缩机等的运转也可能产生一定的噪音。
这些附件通常通过皮带与发动机的曲轴相连，其工作时的振动和摩擦可能会传递到发动机机体上，进而产生噪音。
为了降低发动机噪音，汽车制造商采取了多种技术手段。
在设计阶段，通过优化发动机的结构参数，如减小活塞与气缸壁的间隙、改进连杆和曲轴的设计等，可以降低机械噪音。
选用高质量的燃油和优化点火系统，能够提高燃烧的稳定性，减少燃烧噪音。
25-某柴油机辐射噪声仿真分析_无锡油泵油嘴丁仲毅等
某柴油机辐射噪声仿真分析丁仲毅 夏兴兰（中国一汽无锡油泵油嘴研究所，江苏，无锡，214063）摘要：为降低某柴油机的整机噪声，采用数字化设计方法对其进行了仿真分析。
基于AVL EXCITE 平台建立了整机多体动力学模型，结合多体动力学结果对整机结构进行了进一步的数据恢复和声学分析, 得到了整机的表面振动速度和辐射声功率级。
针对噪声突出频率，找出最大噪声源为油底壳，为整机降噪指明了方向。
关键词：振动噪声；辐射噪声；多体动力学1 前言发动机振动和噪声(NVH)是发动机性能的重要组成部分，对发动机乃至整车的结构强度和舒适性有重要的影响。
实验测量发动机的振动和噪音非常复杂，在发动机开发过程中，利用仿真软件对发动机的振动和噪音进行模拟计算是发动机开发过程的重要组成部分。
发动机整机的振动和噪声分析非常复杂，涉及到的零件较多，包括发动机的主要结构件（如机体、缸盖、缸盖罩壳、油底壳）和轴系（如飞轮、皮带轮、曲轴）等，需要对涉及到的每个零件划分有限元网格，并进行缩减。
在此基础上利用AVL EXCITE软件进行发动机多体动力学仿真计算，最后进行辐射噪声分析。
其分析流程如图1。
该方法包括多体动力学（MBS）、有限元法（FEM）和声学边界元法（BEM）等仿真分析。
图1 发动机振动、噪声分析流程2 发动机轴系和主要结构件的前处理2.1发动机轴系的有限元模型以CF490ZL发动机为例，该发动机主要性能参数见表1,对发动机轴系（飞轮、皮带轮、曲轴）划分计算网格，并对轴系进行模态分析。
表1 CF490ZL主要参数型号 CF490ZL型式 直列、水冷、四冲程、直喷式、2气门吸气方式 增压中冷缸径×行程 90×95排量（L） 2.416功率（kW/rpm） 55/3000最大扭矩（N.m/rpm） ≥193/2200用途 低速货车用网格划分采用Hypermesh初始拓扑和AVL Fame映射相结合的方法，一共有79290个六面体单元，5400个五面体单元，单元的雅各比值均大于0。
民用飞机发动机噪声辐射特性研究
Ｓ ｕ ｙ ｏ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｏｓ ｄａｉｎｏ ｖｌ ｒｒｆ ｇｎ ｔ ｄ ｎ Ｃｈ ｒ ｃｅｉｔ ｉｅＲａ ｉｔ ｆ ｃＮ ｏ ＣｉｉＡｉｃ ａｔ Ｅｎ ｉ ｅ
ＣＨＥＮ Ｌｉｇ ＸＩ ｎ １ ， Ａ Ｙｕ２ Ｊ Ｌｉｎ Ｉ ａ ｇ
（ ． ｈ ｎ ｈ ｉ ｒｒｆＤ ｓ ｎａ ｄＲ ｓａｃ ｓ ｔｔ，Ｓ ａｇ ａ ２ ０ ３ ，Ｃ ｉａ １ Ｓ ａ ｇ ａＡｉ ａｔ ｅｉ ｅｅｒｈＩ ｔｕｅ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ２ ｈｎ ； ｃ ｇ ｎ ｎｉ
度 ， 究 发 动 机在 地 面 试 验 状 态 与 空 中巡 航 对 应 状 态 下 噪 声 声 压 级 的变 化 ， 研 由此 探 索 和 了 解两 种 状 态 下 的 噪 声辐 射 声
场变化规律。 关键词：声学； 噪声预计 ； 发动机 噪声； 参数转换 ； 民用 飞机
中图 分 类 号 ： ２ Ｖ １ 文 献 标 识码 ： Ａ Ｄ 编 码 ：０ ９ ９ ．ｓ ． ０ —３ ５ ０ ２０ ．１ ＯＩ １ ． ６ ／ｉ ｎ１ ６１５ ． １ ． ０ ８ ３ ｊｓ ０ ２ ４
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ： ｃ ｕｓｉ ｓ； ｉｅｐ ｅ ｉｔｏ ；ｅ ｉ ｓ ｐａ ａ ｅｅ ｓｔａ ｉｉ ｎ ；ｃｖｉ ａｒ ｒ ｆ ｙ ｒ ａ ｏ ｔｃ ｎｏ ｓ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｎｇ ｎｅｎｏｉｅ； ｒ ｍ ｔｒ ｒ ｎｓｔｏ ｉ ｌ ｉｃ ａｔ
对 于 民用 飞机 ， 声 是 影 响其 舒 适性 的一 个 重 噪 要指 标 ， 发动机 噪 声作 为 民用 飞机 噪声 的主要 来源 ， 对 飞 机 适 航 取 证 以及 舱 内舒 适 性 的 影 响 都 比较 显 著 ， 究 发 动机 噪 声辐 射 特 性对 研 究 民机 噪声 是 非 研
３ 西北 工业 大学 ，西安 ７ ０ ７ ． １０ ２）
汽车引擎盖的声辐射分析
汽车引擎盖的声辐射分析引言：在汽车工业中，汽车引擎盖的振动是导致声波辐射的重要原因。
而在这些引擎盖中，阀盖由于其面积较大，且厚度相对较薄，所以被一致认为是主要的噪音贡献者。
因此跟结构分析相结合下的，对阀盖的声学分析已经成为设计流程中的一个重要的环节。
问题的描述：阀盖的噪声辐射分析中，需要模拟附着在阀盖上的外部空气，而且它是向外无限延伸的，因此直接用声学有限单元去模拟无限的空气区域是不合理的。
在Abaqus中可以通过两种方式来模拟无限声学介质的影响：一,使用声学无限单元；二，用阻抗边界来模拟。
在对外部的噪声辐射问题进行仿真分析时，无限单元法的应用已经越来越广泛。
无限单元可以直接在结构上定义，或者也可以在声学有限单元区域的终面上定义。
对于边界阻抗技术，实质上属于无反射边界条件。
然而当用此来模拟结构外部的区域时，结构与辐射表面的距离必须足够大（通常取声波波长的1/3）。
声学无限单元计算公式与声辐射阻抗边界的计算有几个关键的区别：无限单元采用更高阶的差值函数，而声辐射边界则采用一阶差值函数。
虽然无限元计算每个单元的花费更高，但是无限单元的要比阻抗边界精确很多，因此通过减小无限元的单元规模，从而可以大大的降低结构总的计算时间；三、模型的建立3．1模型的导入：启动Abaqus/CAE，在Start Session对话框中，选择Create Model Database按钮。
建立一个新的模型。
点击File——〉Import——〉Model，导入整个孤立网格的模型，导入的模型如图1所示。
3．2创建材料和截面属性：进入property模块，点击左边的工具栏的Create Material 按钮，如图2。
进入Edit Material 菜单，输入Mat-1作为阀盖材料的名称。
2．点击Mechanical——〉Elastic，输入7000作为杨氏模量，0.33作为泊松比；点击General——〉Density，输入1.95E-9作为材料密度。
浅析汽车发动机的噪声污染及控制
浅析汽车发动机的噪声污染及控制汽车发动机的噪声污染是指发动机在运行过程中产生的噪音对环境和人体健康所造成的影响。
噪音是一种机械振动引起的声音，它会对周围环境造成扰动，并且长时间暴露在高噪声环境下会影响人的听觉、神经和心理健康。
汽车发动机的噪声污染主要包括机械噪声、气流噪声和排气噪声三个方面。
机械噪声是由于发动机内部运转中各种机械零件之间的摩擦和碰撞所产生的声音，例如曲轴、连杆、活塞等零部件的振动和冲击声。
气流噪声是由于进气、排气和发动机内部的气体流动所产生的噪音，例如气流经过排气管或进气口时产生的呼啸声。
排气噪声是指排气系统中废气流经消声器和排气管时产生的噪音。
为控制汽车发动机的噪声污染，可以从多个方面进行控制。
首先是从发动机本身的设计和制造上进行优化，采用先进的材料和工艺，减少振动和摩擦噪声的产生。
其次是通过改进排气系统的设计，增加消声器的数量和容量，减少排气噪声的传播。
还可以采取隔音措施，使用隔音材料包裹发动机和车内的隔音结构，减少噪音的传播和穿透。
除了从发动机本身进行控制外，还可以通过改善道路和交通环境来减少汽车发动机噪声的影响。
在城市规划和道路建设中采取合理的规划和设计，设置合适的隔音屏障和绿化带来降低噪音的传播。
加强交通管理和执法，严格控制车辆的排放和速度，减少交通拥堵和车辆的喇叭声。
汽车发动机噪声的控制对于改善城市环境质量和人们的生活质量具有重要意义。
降低汽车发动机的噪声污染可以减少人们暴露在高噪声环境下的风险，对于保护人们的听力和健康至关重要。
减少汽车发动机噪声还可以改善城市的环境质量，提高居民的生活品质和幸福感。
控制汽车发动机噪声污染是一个综合性的工程问题，需要从发动机本身的设计和制造、排气系统的改进以及道路和交通环境的优化等多个方面进行控制。
通过科学合理的措施和手段，可以有效减少汽车发动机噪声对环境和人体健康造成的影响，改善城市的环境质量和居民的生活质量。
速度法预测发动机表面辐射噪声的研究
１５．８
３０．０
１０１．０
７．３
齿轮室盖
Ｏ．０６
１４．１
２４．５
９８．９
４．５
进气管
Ｏ．３０
７．７
２２．１
９８．６
４．１
缸体
Ｏ．４１
７．３
８．２
９８．３
４．Ｏ
飞轮壳
０．２０
８．８
１３．５
９７．９
３．６
喷油泵
０．０５
１０．８
１０．６
９３．７
１．３
空滤器
０．３７
３．１
３．Ｏ
９１．１
１．１
总和
２．９２
１１２．４
４结论
通过研究发动机表面振动，预测了发动机总的表面噪声声功率和各个部件表面噪声声功率 级，找出了发动机的主要结构辐射噪声源。如果要降低发动机表面辐射的噪声声功率级必须首 先从最主要得噪声源入手，所以本文为下一步该发动机噪声的治理提供了基础。
通过表面振动速度预测发动机声功率虽然在准确确定辐射系数上存在一些困难，但是如果 我们在设计阶段就能得到发动机结构的表面振动特性，仍然可以对发动机的噪声特性进行初步 评估。随着现代设计理论和方法的发展，计算机应用在产品设计中的应用不断深入，在设计阶 段对发动机的噪声特性进行评估逐渐成为可能。
公式中只有辐射系数难以计算。辐射系数表示部件由于表面振动而辐射声能的有效程度，
不仅与部件的形状和边界条件有关，还和振动频率有关。一般认为在临界频率以上辐射系数等
于１，在临界频率以下辐射系数为０～１【５】。临界频率就是振动部件表面弯曲波波长和空气中声波
盯＝ｉ‰，而对于一个振荡的球声元，辐射系 波长相等时的振动频率。 对于一个脉动球声源，辐射系数为：
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（研究生课程论文）
振动与噪声控制
论文题目：基于LMS b边界元法
发动机辐射噪声分析
指导老师：
学院班级：
学生姓名：
学号：
2015年 5月
基于LMS b边界元法发动机辐射噪声分析
摘要：在国家经济保持快速增长的背景下，国内汽车工业发展迅速。
随着汽车保有量增加，汽车噪声污染问题越来越受到人们的重视。
发动机的运行噪声是车辆产生环境噪声的主要因素，对其辐射噪声的数值分析能够为控制噪声提供良好的理论参考。
本文主要介绍了外声场分析的边界元法的基本理论，利用LMS b声学模块计算了发动机辐射外声场及其频率响应，为之后的研究学习提供参考依据。
关键词：边界元法，辐射噪声，声固耦合
1 引言
在现代汽车设计过程中，CAE分析起到越来越重要的作用，在汽车设计初期即可快速的取得结果，从而取代后期大量的试验，使得汽车设计周期大大缩短，降低研发成本。
而作为汽车性能重要指标的NVH（Noise Vibration and Harshness）在现代汽车市场中越来越受到人们的重视，也成为许多厂家核心竞争力的一部分，涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点。
随着国内整机厂汽车CAE 技术的成熟，利用CAE 技术模拟汽车NVH 问题已经不仅仅局限于零部件及子系统的模态，基于整车模型的整车振动和噪声响应的模拟预测技术也已经逐渐被掌握。
在设计的虚拟样机阶段即可预测振动噪声水平，以便及时的更改设计，达到可接受的振动噪声水平。
发动机是汽车主要的振动和噪声源。
发动机怠速时产生的振动与噪声水平是汽车用户对汽车NVH 性能的第一感觉。
本文用直接边界元法计算了发动机的辐射噪声。
2 数值方法的基础理论
2.1 边界元法的基本理论
有限单元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。
出于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解域。
有限单元作为数值计算方法的另一个重要特点是利用在每一个单元内假设的插值函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数。
由于插值函数是已知的一个简单函数，那么有限元分析的基本未知量就是未知场函数的节点值。
一经求解出这些未知量，就可以通过插值函数计算出各个单元内场函数的近似值，从而得到整个求解域上的近似解。
显然随着单元数目的增加，也即单元尺寸的缩小，或者随着单元自由度的增加及插值函数精度的提高，解的近似程度将不断改进。
如果单元是满足收敛要求的，近似解最后将收敛于精确解。
尽管有限元法所取得的成就与日俱增，但有限元法还不是十全十美的。
改进有限元法的努力一直在进行着，但是有限元法的某些不足是无法克服的。
例如有限元法需全域离散，导致问题的自由度和原始信息量大；对无限域只能人为地取成有限域；有限元法的离散技术本身也存在缺陷，它把本来是连续的介质用仅在节点处连接的有限单元的集合来模拟，这样不仅带进了离散的误差，而且在单元之间连续的要求较高时，有限单元的构造也很困难；对有限元法的精度和可靠性也常常会提出疑问，因为对同问题采用不同的程序计算时可能会得出不同的结果。
有限元法的不足用边界元法可以弥补。
边界元法仅在边界上离散，使数值计算的维数降低一维，从而减少了问题的自由度和原始信息量。
边界元法采用无限域的基本解，用边界元
法求解无限域问题可称是天衣无缝。
边界元法的离散误差只产生在边界上，边界元法中部分采用数值法，部分采用解析式，它的准确度和可靠性已公认是高于有限元法。
边界元法是继有限元法之后的一种别具特色的新的数值方法，它是将描述弹性力学问题的偏微分方程边值问题化为边界积分方程并吸收有限元法的离散化技术而发展起来的。
将弹性力学问题归结为求解一组边界积分方程，若在边界上已知三个位移分量和三个面力分量中的三个分量，则由边界积分方程可以确定其余三个未知分量，而任意内点的位移和应力可由六个边界分量通过边界积分来确定，这就是边界积分方程方法。
边界积分方程有奇异性，解析求解极为困难。
有限元法所取得的成就吸引人们对边界积分方程在边界上划分单元进行离散，然后由全部边界节点的三个已知边界量求出全部边界节点的另外三个边界量，这就是边界元法的由来。
边界元法中包含有有限元法的思想，它把有限元法的按求解域划分单元离散的概念移植到边界积分方程方法中，但边界元法不是有限元法的改进或发展，边界元法与有限元法存在着本质的差异。
边界积分方程是边界元法的基本出发点，根据建立边界积分方程时，对基本解的利用方式的不同，边界单元法可分为直接法和间接法两大类。
直接法利用数学上各种积分等式，通过基本解直接把边界上的待解边界函数与已知边界条件联系起来建立积分方程，从这个方程解出来的就是未知边界值。
间接法则不用边界的待解边界值作为未知函数，而是无限大区域内沿着该问题的计算边界配置某种点源分布函数作为间接的待解未知量，它对计算区域的影响，是一系列点源的影响（基本解）的叠加。
由于基本解是自动满足控制微分方程的，因而只要这些间接点源函数在边界各处产生的影响，刚好与给定的边界条件一致时，则根据定解问题解的唯一性原理，在计算区域范围内和边界上的影响也就是该边值问题的特解。
2.2 边界条件
车辆噪声考虑小振幅的线性声学问题，外声场满足Helmholtz方程
∇2p + k2p = 0
式中，∇2为拉普拉斯算子；p为声场内任一点的声压；k为波数，k = ω/m，ω为角频率，m为声速。
声场的边界条件包括
（1）声压边界条件
p =
（2）法向速度边界条件
v n =
（3）法向阻抗边界条件
p = v n =
式中，为声压函数，v n为法向速度函数，n表示边界表面的法向，ρ0为空气密度，j2 = - 1，为法向阻抗函数。
方程还应满足Somerfield远场辐射条件，以解决无限大的外声场问题。
（） = 0
式中，r为结构表面到空间中任意点的矢量，r = r b– r a，r a为结构表面上任意点的矢量，r b为空间中任意点的矢量。
Somerfield远场辐射条件保证Helmholtz方程的解在远场收敛，
且没有反射波。
结构的外声场问题即求解以上方程。
边界元法基于Helmholtz积分方程，将区域内的偏微分方程转换成边界上的积分方程，分割边界为有限大小的边界元素，将边界积分方程离散成代数方程。
边界元方法自动满足Somerfield辐射条件，可以有效地求解外声场问题。
边界元方法利用第二格林公式，由Helmholtz方程和Green函数，得到边界积分方程。
3 模型的建立与分析求解
（1）运用软件建立了发动机的三维模型，并对其进行网格划分
图1 发动机网格模型
（2）将模型转换成由面网格构成的边界元网格
图2 发动机直接边界元网格模型
（3）导入发动机的振动加速度
由于振动加速度位于结构网格上，不再声学网格上，不能计算发动机振动引起的外声场，
故需要将数据进行映射转移计算。
图3为数据转移后的振动加速度云图。
图3 转移后的振动加速度
（4）设置场点网格
场点网格是以发动机的几何中心为原点的八分之一球。
图4 场点网格
（5）定义边界条件并开始计算。
利用转移后的振动加速度定义一个振动边界条件，并计算发动机表面声压、场点声压以及场点声压频率响应函数。
图5发动机表面声压dB云图（100Hz）
图6 300Hz场点上的声压dB云图（300Hz）
图7 场点频率响应曲线
参考文献
[1] 李丽君.驾驶室外声场分析的边界元法与无限元法[J].机械强度.2012, 34 (3): 351-354.
[2] 邢玉涛，李燕，洪燕等.基于LMS b的整车振动及声学响应分析[J]. 2012
[3] 林肖辉.高速汽车外声场气动噪声分析与控制[D].长沙：湖南大学.2011.
[4] 刘月辉.车用发动机表面辐射噪声的研究[J].汽车工程.2002, 24 (3):213-216.。