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研究生:陳梓平
研究生(外文):CHEN, TZ-PING
論文名稱:後視鏡之氣動噪音分析
論文名稱(外文):Aeroacoustic Noise of a Side View Mirror
指導教授:黃秀英黃秀英引用關係
指導教授(外文):HWANG, HSIU-YING
口試委員:黃秀英簡孟樹藍天雄陳嘉勲
口試委員(外文):HWANG, HSIU-YINGJIAN, MENG-SHULAN, TIAN-SYUNGCHEN, JIA-SHIUN
口試日期:2020-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:車輛工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:後視鏡氣動噪音流場分析聲場分析
外文關鍵詞:Side-view mirrorAerodynamic noiseFlow field analysis
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在車輛行駛的過程中,當達到一定的速度就能聽到車窗外出現風切聲的噪音,這不只影響到行車駕駛員的專注程度,更打擾了乘客的行車感受,影響行車的安全。針對風切聲之部分,特別挑出後視鏡之氣動噪音來驗證改善,故本論文研究方向為後視鏡風切聲分析驗證與比較。
本研究使用Solidworks繪製與文獻相的後視鏡模型, 在匯入ANSYS Workbench進行CAE分析模擬建置,首先設定風洞尺寸,接著制定網格尺寸大小,再進行風洞的邊界條件設定與流場計算模式的制定,最後將分析結果與實際實驗結果作對照,更進一步進行形狀最佳化改善後視鏡氣動噪音。
研究結果顯示,使用ANSYS Workbench的分析結果與論文之實驗速度結果最大值僅差距6.20 %,壓力降低結果最大之差異性為28.03 %,而聲音部分差距則在15 % 至7 %之間,而形貌最佳化則使後視鏡表面積減少了2.36 %,由此分析與最佳化便能減少實體實驗之時間成本與金錢花費,提升後視鏡風切聲研究之效率。
When the vehicle is driving at high speed, wind noise can be happened. It can affect driver's concentration. This research focused on simulating the aerodynamic noise of the side view mirror, reducing its noise.
The research used Solidworks to create a side view mirror model similar to the one in a literature. Modeling a wind tunnel and setting up boundary conditions used for the flow field analyses. The analysis results and the experimental results from a literature were compared. A shape optimization was performed.
In this study, searched SCI reference about the experiment of aeroacoustic noise of side view mirror at first, and then set up the reference model, settings, boundary conditions and other conditions of the SCI reference in ANSYS Workbench to understand whether the analysis method is feasible or not. Finally, compared the analysis results with the reference experimental results to explore the reasons why there are some difference between the two results. Further research how to improve the side view mirror to reduce the generation of aerodynamic noise.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 文獻回顧 3
1.4 研究方法與研究範疇 7
1.5 研究創新性與貢獻度 8
1.6 論文架構 9
第二章 理論基礎概述 10
2.1基礎聲學 10
2.1.1 聲速 11
2.1.2 聲音頻率 11
2.1.3 噪音介紹 12
2.2 流場理論 13
2.2.1 連續方程式 13
2.2.2 動量方程式 14
2.2.3 紊流模型 15
2.3 氣動噪音 16
2.3.1 Lighthill方程式 17
2.3.2 Ffowcs Williams-Hawkins方程式 17
第三章 分析模擬建置 19
3.1 後視鏡模型選擇 19
3.2 風洞模型設計 20
3.3 後視鏡模型網格建置 23
3.4 邊界條件與時間步長大小 27
3.5 聲場制定 28
第四章 分析結果與討論 30
4.1 流場模擬結果比較 31
4.1.1 流場速度 31
4.1.2 流場壓力 35
4.1.3 流場紊流動能 37
4.2 聲場模擬結果整理 39
第五章 後視鏡最佳化分析 46
5.1 最佳化分析 46
5.1.1 問題定義 47
5.1.2最佳化問題定義 48
5.1.3 設計變數 49
5.1.4 限制條件與目標函數 52
5.1.5 最佳化方法 53
5.2 最佳化結果 53
第六章 結論與未來展望 61
6.1 結論 61
6.2 未來展望 62
參考文獻 63
符號彙編 66
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