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下降车内噪声的新手艺

        车内噪声程度是表现汽车乘坐温馨性的首要机能目标之一。为了知足客户的须要,进步汽车层次,在市场协作中占得先机,天下各大汽车厂商将车内噪声的节制作为首要的研讨标的目标。传统的噪声节制手艺,操纵CAE工程阐发和车辆实验测试,肯定各声源对车内噪声的进献值,在首要噪声传布路子上根据现实情况别离设置装备摆设具备吸声、隔声、阻尼特征的降噪资料的声学包,成果常常增添了汽车的整备品质,影响汽车的能源性、经济性等其余机能。新型降噪资料的显现和主动节制手艺的成长,为车内噪声节制手艺供给了新体例。
1 车内噪声产生的机理和节制
        车内噪声产生的首要振动源和声源有:
(1)发念头熄灭和惯性力引发的振动,经由进程发念头悬置和副车架传到车身上,引发车身布局的振动,并进一步向车内辐命中频噪声,陪同发念头运转产生的排气、进气、电扇、布局噪声等则由氛围经由进程车身的孔、洞、裂缝传至车内或经由进程车身板壁透声至车内。
(2)传动系因为品质不均衡及齿轮啮合产生的振动,传到车身引发车身振动进而辐命中频噪声至车内;运转收回的噪声则由氛围传布至车内。
(3)汽车高速行驶时,氛围紊流构成车身高频振动,并在车内产生高频噪声;由后视镜、雨刮、车顶行李架产生的高频氛围噪声则由氛围传至车内。
(4)悬架体系由路面不平激发振动,这类振动经由进程悬架与车身的支点传到车身引发车身振动,进一步构成车内低频噪声;作为悬架体系构成局部的减振器、轮胎等在任务进程中产生的噪声则经由进程车身的裂缝,由氛围传至车内。
        因而可知,固体传布振动经由进程布局件传布到车身,引发车身振动再由车身板壁振动辐射噪声至车内,构成车内噪声;氛围传布则将各类噪声源所辐射的噪声经由进程氛围,由车身的裂缝或孔洞传布到车内,构成车内噪声。氛围、固体传布噪声能量的比例因车型布局和噪声频次的变更有所差别。理论证实,中低频车内噪声(30~400Hz)首要由固体传布路子构成的,而高频车内噪声则以氛围传布为主。固体声和氛围声现实上是车内噪声的中转声,车内噪声的另外一局部为混响声。所谓混响声是指声源收回的声波颠末车内壁面一次或屡次反射后的噪声。车内噪声现实上是中转声与车内混响声叠加的成果。
        下降噪声体系或特定情况中的噪声强度称为噪声节制。噪声体系由噪声源、通报路子、接管者三个局部构成。噪声源普通是振动体,它们在氛围中频频振动,扰动氛围辐射噪声,在氛围中可听的振动频次规模是20~20000Hz。噪声通报路子是某种介质,声能经由进程介质从一点传布到其余各点,介质可以或许或许是氛围、固态、液体。噪声接管者如司机、搭客。若是须要下降噪声感知强度,必须最少对噪声体系中的一个局部停止处置。经由进程下降噪声源或噪声通报路子上的噪声强度,可以或许或许响应地削减相干接管点上的噪声强度。
2 有源噪声节制手艺
        在振动节制中,下下降频噪声和低频振动一向是一项坚苦的工程。普通吸声资料的低频吸声系数很小,共振型低频吸声布局要占很大的空间,并且吸声频带很是窄,构件的低频吸声量很小。有源噪声节制体例是最近几年来成长起来的一种全新的噪声节制体例。与传统的降噪手艺比拟,上风在于对低频噪声节制结果好和对原体系的附加品质小,是以最近几年来有源噪声节制在下下降频噪声中获得了普遍的操纵。
        有源噪声节制是在指定地区报酬地、有目标地产生一个次级声旌旗灯号去节制低级声旌旗灯号,以到达降噪目标的手艺体例。根据两列声波相消性干与或声辐射按捺的道理,经由进程次级声源产生与低级声源的声波巨细相称、相位相反的声波辐射,使两者彼此对消,从而到达降噪的目标。
        英国Lotus汽车公司与ISVR协作,将自顺应有源降噪手艺操纵于噪声节制。节制的焦点是电脑模块,接纳发念头转速旌旗灯号分频体例,分手出多阶正弦波参考旌旗灯号。在发念头转速为3000~5000r/min规模内较着下降了车内低频发念头噪声,可下降车内轰鸣声(对应发念头焚烧频次噪声)10dB摆布。因为接纳了多个监测传声器和次级声源,降噪地区较大,能疾速跟从车内低频发念头噪声的变更。
3 压电智能资料的操纵
        压电资料具备品质小、频响宽,装置与节制便利,不用粉碎原有布局,既能用作传感器,又能作为驱动器,愈来愈多地用于处置薄板布局振动与噪声的节制题目。
        操纵压电智能资料下降车内噪声是经由进程对车身振动的主动节制来完成的。其根基道理是把别离作为传感器和驱动器的压电元件粘贴或嵌入车身布局(如板、壳、梁)中,传感器感触感染车身布局振动,产生响应的节制算法停止处置后天生响应的节制旌旗灯号,节制旌旗灯号再经功率缩小后,经驱动器使车身布局产生应变以转变布局的静态阻尼,完成对振动的主动节制,从而按捺和衰减布局对车内辐射的噪声。
        经常使用的压电资料有石英体、压电陶瓷、聚偏二氟乙烯(PVDF)和压电复合资料。此中,压电复合资料是20世纪80年月鼓起的一种新资料,它是将压电陶瓷相和聚合物相根据必然的连通体例、体积比例和空间多少散布复合制成的。它可以或许或许成倍地进步资料的某些压电机能,并具备经常使用压电陶瓷所不的良好机能。
4 外形影象合金的操纵
        外形影象合金的外形影象效应是指资料可以或许或许记着它在低温状况下的外形,即处于低温下的外形影象合金在外力感化下产生变形后,若是将其加热跨越资料的相变点,会规复到本来低温状况下的外形。另外外形影象合金还具备超弹性机能,它的应力与应变之间显现出迟滞轮回效应,其弹性和超弹性变型量可别离到达2%和8%。经常使用的外形影象金有镍钛合金。
        操纵外形影象合金的怪异机能,可以或许或许设想出外形影象合金减振垫片,用在变速器齿轮等传动系零部件中。当汽车运转时,传动系零部件温度逐步下降,因为各零部件资料的收缩系数差别,传动系的任务状况逐步变差,致使振动和噪声增大。外形影象合金减振垫片的弹性规复力跟着温度下降而增大,可以或许或许增添传动系零部件热收缩后的坚忍力,从而到达不变任务状况和减振目标。
5 结语
        跟着物理学、电声学、工程学、数字旌旗灯号处置、主动节制、野生智能、体系迷信等手艺的成长,车内噪声节制手艺将产生汗青性变更。有源噪声节制手艺操纵于车内低频噪声节制将成为研讨热门。研讨知足操纵请求的声学器件(传声器、扬声器等)和自顺应有源降噪当令节制算法是进步有源噪声节制手艺适用性的有用路子。研制和选用体积小、分量轻、吸声、隔声结果好的复合声学资料来下降车内噪声将会获得高度正视。

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