基于声腔传递函数的前围隔音垫选型

为快速、准确地实现前围隔音垫选型,提升车内声学品质,展开研究。以声腔传递函数原理为理论基础,以整备车身为测试环境,通过理论分析和精准测试,明确3款不同材质的前围隔音垫隔声性能差异。通过对比分析,明确PET+EVA+双组分棉材质的前围隔音垫较适合测试样车,从而完成对测试样车的前围隔音垫选型。研究结果为整车状态下前围隔音垫选型提供了真实有效的测试案例,为降低乘用车车内噪声水平提供有效建议。     

基于声腔传递函数的前围隔音垫选型

为快速、准确的实现前围隔音垫选型,提升车内声学品质,展开本研究。本文以声腔传递函数原理为理论基础,以整备车身为测试环境,通过理论分析和精准测试,明确3款不同材质的前围隔音垫隔声性能差异。通过对比分析,明确PET+EVA+双组分棉材质的前围隔音垫较适合测试样车,从而完成对测试样车的前围隔音垫选型。本文为整车状态下前围隔音垫选型提供了真实有效的测试案例,为提高乘用车车内噪声水平提供有效建议。     

前围及过孔件隔声性能对整车噪声的影响分析

前围过孔件是贯穿发动机舱到车内的部件,其声学性能的设计与控制直接影响到车内噪声水平。过孔件与前围钣金及隔音垫共同决定了前围系统的隔声性能,是整车声学包开发过程中必须考虑到的因素。建立整车统计能量分析模型,对前围各过孔件进行贡献量分析,找出对车内噪声贡献较大的过孔,根据等传声原则对各过孔件和前围钣金及隔音垫的隔声进行设计优化,提出优化设计方案并进行验证。整车路试中,对线束、空调膨胀阀、离合器踏板过孔分别进行优化前后对比测试,不同状态的过孔件确实对车内噪声有较大影响;制作前围工装隔声窗,测试前围钣金及隔音垫和各过孔件的隔声,结合贡献量仿真分析,最终实现隔音垫和过孔件隔声性能的等传声设计,为新车型开发和制定过孔隔声目标提供指导方法。     

防火墙总成特性对汽车声学包性能影响

防火墙总成包括防火墙钣金件、内外前围饰件组合而成。内前围是整车声学包中最主要的内饰件之一,主要用于隔绝和吸收发动机中高频噪声传递。内前围需要具有足够高的吸隔声性能,以隔绝发动机噪声的传递及减小车内混响时间。不同的内前围结构形式和材料特性会对其吸隔声性能起到重要的作用,防火墙过孔及内前围安装工艺特征会直接影响到内前围的吸隔声性能,其结果是质量大（理论上具有较高隔声性能）的内前围在实际状态下并不能起到好的效果。结合理论和仿真分析内前围不同结构形式、不同覆盖面积、不同泄漏水平对声学包性能的影响,并通过防火墙隔声量测试验证分析结果。该结论可为防火墙总成设计及整车声学包设计优化提供指导与参考。     

具有木棉纤维的ABA结构隔声性能试验与计算分析

前围隔音垫主要用于隔绝发动机的噪声，防止噪声传到乘客舱，其结构一般为ABA(吸声层-隔声层-吸声层)。ABA结构中吸声层(A)为多孔棉毡，由纤维材料制作而成。该文章使用木棉纤维、超细纤维制作多孔棉毡，测试并对比两种棉毡的吸声系数。基于两种纤维制作ABA结构样件，并进行了隔振性能的测试。建立了ABA结构的隔声特性的计算模型，并验证模型的有效性。利用建立的模型，计算分析不同吸声层材料构成、不同厚度参数的ABA结构的隔声性能。     

高速列车内地板隔音垫声学特性的研究

通过数值方法,以传递矩阵法建立车内地板声学模型,研究隔音垫不同材料参数和厚度对内地板隔声量的影响,分别考虑了在不同弹性模量、密度、阻尼系数以及随厚度变化的情况下,内地板隔声量的变化规律,然后确定隔声性能优越的隔音垫材料类型和结构型式。结果表明,有、无隔音垫,内地板隔声量的变化较大,铺设1 mm隔音垫与无隔音垫比较,内地板计权隔声量提高约5 dB;另外,隔音垫厚度对整个内地板隔声量影响也较大,隔音垫厚度每增加1 mm,内地板计权隔声量提高1 dB ～3 dB;隔音垫材料参数对整个内地板隔声量影响不大,弹性模态改变一个数量级,阻尼系数相差0.02,内地板隔声量几乎无影响。     

基于Kriging模型及NSGA-Ⅱ算法的前围声学包优化

利用统计能量分析方法,首先建立了计算汽车前围板传递损失的统计能量分析模型,采用最优拉丁超立方方法生成了36个声学包方案的试验点,其中以覆盖率、堵件厚度、PU泡沫厚度及EVA面密度为设计变量和以前围子系统隔声量和声学包重量为优化目标,并计算了不同声学包方案下前围子系统的传递损失。然后依此建立Kriging近似模型并验证模型的可信度,采用NSGA-Ⅱ算法进行以声学包隔声量及重量为目标的多目标优化,获得了Pareto最优解集。赋予声学包隔声性能及总重量一样的权重,得到了覆盖率、堵件厚度、PU泡沫厚度及EVA面密度的最优值,并任取三组试验点计算其传递损失和整车中的基于能量的隔声量和驾驶员头部的声压级,从而验证该结果的正确性。结果表明,该最优值能够使得声学包在隔声性能与重量之间取得最佳平衡。     

汽车前围板隔声量测定及改进

基于混响室-消声室声强测量方法,测量某汽车前围板的隔声量。结果表明：空调进气口内外循环转换阀与阀口贴合不紧密是隔声薄弱主要原因。在与空调进气口内外循环转换阀阀口相贴合的阀体部位粘贴密封材料,用EVA+低熔点毛毡+双组分声学材料代替原有的EVA+低熔点毛毡材料后,相应的测试结果表明：改进后,该汽车前围板的隔声量在500～6300 Hz频段平均提高了约7 dB。对改善其隔声性能进而改善车内声学环境具有重要意义。     

汽车前围板内隔音垫声学性能的试验方法

基于小型混响室法测量某汽车前围板内隔音垫的吸声系数,探究被测试件、声源及传声器布置形式对测量结果的影响规律,结果表明:三者均对低频结果有较大影响,对中高频结果的影响很小。要准确获得吸声系数,应采取尽可能多的配置并对所有结果取平均;该隔音垫的平均吸声系数约为0.45。进一步基于混响室-消声室声强法测量其插入损失,识别其隔声薄弱部位,结果表明:该隔音垫的平均插入损失约为12 d B,转向机构、空调鼓风机及转向机防尘罩安装位置为隔声薄弱部位。研究结果为该隔音垫声学性能的分析改进提供了依据,也为声学材料性能研究试验的实施提供了参考。     

城轨列车车辆空气传播噪声预测模型

为缩短城轨列车车辆这样大型复杂结构早期的声学结构设计周期,建立了城轨列车车辆室内噪声和车外噪声通用的理论计算模型;提出了室外声源声功率级转换到室内声源声功率级的等效计算方法;针对城轨列车车体常用的中空铝型材双层结构的隔声量进行了理论推导,并分析了表面粘附辅助材料后组合隔声结构的隔声量;根据计算模型对某城轨列车的噪声进行了预测,计算结果与测试结果虽存在一定的偏差,但仍在可接受范围之内。预测模型能为新车型研发和老车型的声学结构改进快速提供设计依据。     

水下蜂窝空腔覆盖层的隔声性能分析

针对驻波管隔声量测试过程中,透射管末端反射波难以消除并对测试结果有一定影响的问题,利用LMS Virtual.lab有限元软件建立了驻波管隔声量测试的仿真模型。在模型中设置无反射边界条件,基于该模型分析了蜂窝空腔覆盖层的隔声性能,指出蜂窝空腔覆盖层的隔声特性是阻抗失配、波型转换、阻尼损耗等多种机理共同作用的结果,蜂窝结构的胞元壁厚、胞元夹角、黏弹性材料的杨氏模量等参数变化对隔声量的影响较为明显。消除了入射管端面和透射管端面的反射波,并通过与解析方法的计算结果对比验证了模型的正确性。     

钻柱信道内隔声体结构建模与仿真分析

在随钻声传输技术中自钻柱底部上行的井下噪声及回波干扰严重降低声信号接收性能。基于低频纵波在声阻抗突变处及周期性管结构信道内的传输特性,设计具有周期性凹槽的隔声体结构。结合信道内噪声特征及隔声阻带中心频率,比较分析单结构隔声体短节与组合结构隔声体频响特性及隔声量,并将隔声体引入钻柱信道,用钻柱内一维低频纵波传输有限差分算法,时、频域仿真分析隔声体在信道内的隔声性能。结果表明,组合隔声结构可实现较宽的隔声频带,使噪声水平降低20~40 dB,从而改善信噪比、提高传输速率,为钻柱声遥测系统优化设计提供方法基础。     

高分子交替多层结构的隔声特性仿真

使用有限元仿真方法对高分子交替多层结构的隔声特性进行了研究,构建了阻抗管测试的平面波声场和高分子多层复合材料模型,使用LMS Virtual. Lab进行了声振耦合计算,得到的隔声量曲线与实验测试结果规律一致。针对聚丙烯(PP)与乙烯-辛烯共聚物(POE)的交替层状样品,探究了在100～5000 Hz的计算范围内,层数、层厚比及两组分材料参数对整体隔声性能规律的影响,结果显示16层结构的隔声性能更优。同时,计算了板与多孔材料交替结构的隔声性能,结果表明,在给定的条件下4层结构有更高的隔声量。     

隔声材料排布顺序对复合板材隔声特性的影响

对高速列车平顶组合结构进行隔声测试,调换其中2块隔声垫的前后位置后,平顶组合结构隔声特性发生显著改变。针对这一问题,基于统计能量法探究双层隔声复合板材中材料排布顺序对于整体结构隔声特性的影响规律,分析该现象产生的原因;接着,进一步利用基于统计能量法的隔声预测模型对三层隔声复合板材中材料排布顺序对整体隔声特性的影响进行延伸探究。结果表明:对于双层复合结构,当两种隔声材料的种类一定时,将隔声量较大的材料置于近声源端,将隔声量较小的置于远声源端,对整体结构隔声量的提升最显著,主要提升低频隔声量;对于三层复合结构,情况较为复杂,其中,将隔声量最大的材料置于近声源端,将隔声量次大的材料置于远声源端,将隔声量最小的材料置于中间时,对整体结构隔声量的提升最显著,且同时提升低频和中频隔声量。研究内容对于工程中复合材料隔声性能的进一步改善有借鉴意义。     

车辆型材结构的隔声性能优化研究

高速列车现在已经成为人们出行时相当重要的一种交通方式,但是随着列车速度的不断提升,控制车厢内噪声也变得越来越困难。车厢内的噪声不但会影响乘客乘坐的舒适度,严重情况下还会伤害乘客的健康。构成车厢的主要型材结构为双层且带有加筋夹层的铝合金板,对该结构的隔声性能进行优化,以求达到提高车厢整体的隔声性能,降低车厢内噪声的目的。根据典型车体型材结构建立三维几何模型,通过声学有限元方法分析其隔声量。以型材的隔声量作为评价其隔声性能的主要参数,基于列车噪声的特点将声辐射的频率范围限定为100 Hz～2 500 Hz,并且重点关注100 Hz～1 000 Hz频率范围内的隔声量。分析型材结构的尺寸,包括面板厚度、面板间距离、加筋粗细、加筋与面板间角度等对结构隔声量的影响。研究结果发现仅依靠改变尺寸结构对型材隔声量的优化是十分有限的,并且会极大影响结构的面密度或刚度,因此基于优化的型材结构,对蜂窝-型材结构进行声学有限元分析,结果显示优化后的蜂窝-型材结构具有更优异的隔声性能。研究成果可以为实际应用中对于车体型材结构的设计或隔声性能优化提供参考。     

基于声学黑洞的复合隔声结构声学特性研究及试验

声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)能够实现声波的聚集,通过粘贴阻尼层将其聚集的能量耗散,可有效降低声学黑洞复合结构的振动和声波的传递。针对中低频段噪声,设计了声学黑洞复合隔声结构,建立了其隔声量计算模型。研究了声学黑洞复合隔声结构的黑洞数量、黏弹性阻尼层、声学黑洞半径等参数对隔声性能的影响。研究结果表明：在160~1 000 Hz频率范围内,ABH能明显增加复合隔声结构的隔声性能,其传递损失在1/3倍频程内增加了1.9 dB。文中的研究结果为复合隔声结构的设计提供了借鉴。     

低温环境下复合材料飞机壁板结构隔声特性研究

环境温度变化影响复合材料壁板的隔声性能,关系到飞机舱内噪声水平,是一个亟待研究的问题。文章开展常温和低温状态下的隔声建模方法研究,然后搭建常温和低温环境下的复合材料壁板结构隔声性能测试系统,实测结果和数值计算结果基本一致。最后通过大量隔声试验,获得复合材料壁板低温环境下的隔声性能特点,进一步分析温度从-40℃~40℃变化时复合材料壁板在50～10 000 Hz 1/3倍频程的隔声规律。试验结果表明,在中心频率为50~500 Hz时,复合材料壁板在低温环境下的隔声性能总体好于常温下的隔声性能,且温度对壁板隔声量的影响较大。     

汽车车身钣金加强肋隔声性能实测与计算分析

研究了汽车车身钣金加强肋隔声性能实测与计算分析,利用SEA方法和FE-SEA方法建立薄板隔声量计算模型,并与测试值进行对比验证。以车身钣金加强肋高度、宽度、加强肋开孔及钣金加强肋布置密度等因素为变量,设计并制造出不同方案的车身钣金加强肋,然后在混响室-全消室中测试了不同方案钣金加强肋隔声量。试验结果表明,钣金加强肋宽度增加,隔声量在全频段上增大;在钣金加强肋上开孔,隔声量下降;钣金加强肋布置密度增大,隔声曲线峰值、谷值增多。基于试验与计算对比结果,对汽车车身钣金加强肋隔声量计算影响因素进行了分析。     

高速列车复合板隔声性能的试验研究

基于室内隔声测试标准,通过试验方法,研究了多种高速列车复合板材的隔声性能。研究的板材包括:两块铝板板间夹不同厚度空气的复合板;板间夹不同密度的泡沫铝吸声材料的复合板;板间夹不同厚度的隔声垫的复合板。对以上复合板的综合研究明确了铝板夹层填充材料和厚度对隔声效果的作用。结果表明:含空气层复合铝板存在明显吻合谷,但其高频隔声性能好;泡沫铝吸声材料可有效抑制吻合谷,小的孔隙率(即增加密度)有利于提高隔声性能;隔音垫有助于提高复合板的隔声量,但是其厚度的选择要与关注的频率区段相匹配。研究结果系统地反映了复合板的影响因素,可为我国高速列车复合板隔声性能的优化提供参考依据。     

车用多层平板材料吸隔声特性的测试与计算分析

开展了双层棉毡、ABA(absorber-barrier-absorber)和dissipative三种多层平板材料的吸隔声的测试与计算分析工作。首先利用Alpha cabin吸声系数测试设备,测试了三种多层平板材料吸声系数,在混响室-全消室中测试了三种多层平板材料隔声量。为了计算得到多层平板材料吸隔声特性,测试了单层材料的吸声系数、流阻率和孔隙率。利用软件计算材料吸隔声,计算得到了三种多层平板材料的吸声与隔声特性,并与测试结果进行了对比分析。分析结果表明,隔声量计算结果与实验数据吻合较好,文中分析了吸声系数的计算值与实测值误差的原因。