汽车气动噪声的钻研,目前来说钻研形式大致分为两种:一是举行测验测试,诈欺专业声学测试设置,征求传声器和测试体例,对车表里的风噪声举行细致的衡量。然而实
汽车气动噪声的钻研,目前来说钻研形式大致分为两种:一是举行测验测试,诈欺专业声学测试设置,征求传声器和测试体例,对车表里的风噪声举行细致的衡量。然而测验测试按照测试体例和测试境遇的分别又能够细分为两种,离别是道途风噪测试和风洞风噪试验;二是举行数值仿真阴谋,紧要征求采用分别的形式对车表里声场举行仿真理会。
通过实车道途测试举行风噪声测试,甜头正在于天真性好,本钱低,测验绸缪比拟轻易,况且愈加亲切生存中实车的驾驶形态,便于举行主观评判,同时通过正在车内陈设声学传感器能够及时监测车内噪声秤谌。不过实车道途测试受限于境遇的影响,而且测试成绩受途面、轮胎噪声、带头机噪声与传动系机器振动噪声影响较大,且途面不成控性大。
苛峻来说,汽车风洞风噪试验该当正在低噪声风洞中举行,它与通常气氛动力学风洞的区别就正在于举行了风噪靠山噪声的解决,紧要鸠合正在风洞进出口,拐角以及风机叶片等等,如图1所示。
比拟于道途测验测试,风洞风噪试验奇异的上风便是摈斥了其他声源骚扰,能够校正确的识别出风噪声源,同时能够采用波束成形本事、外观声压衡量本事等对车外噪声举行测试。然而风洞衡量用度腾贵,比拟来说,采用数值仿真阴谋正在汽车斥地前期举行风噪声的钻研做事相对来说更为便捷。
汽车气动噪声的数值模仿形式紧要分为两品种型,一是对汽车外部气动噪声的数值模仿,一种是对车内气动噪声的数值模仿,汽车外场噪声阴谋形式紧要分为阴谋气动声学形式、声类比形式等;汽车车内气动噪声模仿形式紧要是采用 CFD 与声学求解器耦合的体例,即操纵 CFD 与基于有限元形式的求解器举行耦合,求解车内中低频气动噪声。
阴谋气动声学形式(Computational Aeroacoustics,CAA),即正在对流场举行求解的进程中,也对声压脉动举行充满的瞬态求解,通过傅里叶变换将监测点处的压力脉动转换成所需的声压级局势。然而因为 CAA 形式正在求解进程中,对网格央浼过高,网格量众,阴谋光阴太长,很难直接操纵于整车外流场的气动噪声钻研中。
声类比形式(Acoustic Analogy,AA)紧要设施大致分为两步,最先应用 CFD 对声源相近的流场举行确实模仿,然后对颠簸方程举行求解,阴谋所求噪声。瞬态求解的时期既能够应用 LES(大涡模仿) 形式,也能够应用 DES(星散涡模仿) 或者瞬态 RNS 等,比拟于 CAA 形式,阴谋量小,然而没有充满商讨到流体活动对声响散播的影响,阴谋结果精度欠佳。
诈欺 CFD 与专业声学求解器举行耦合,其紧要思念是诈欺 CFD 软件对汽车模子源场举行仿真,将源场的数据动作输入源导入到声学求解器中,从而阴谋汽车车内气动噪声的散播。正在确保 CFD 数据阴谋正确的条件下,操纵何种形式的求解器就成为了能否确保声压求解频率,以及车内声压级与测验是否不妨适宜的合节,目前来说,对车内气动噪声举行预测形式大致分为三种:鸿沟元法,有限元法和统计能量法。
1、鸿沟元法:基础思念是将微分方程转化为正在鸿沟上界说的鸿沟积分方程,并将鸿沟离散化,使积分方程成为只含有鸿沟节点未知量的代数方程组,将鸿沟上的节点参数举行求解,进而理会域内的阴谋参数。但鸿沟元法的上风紧要表示正在办理无界区域的声常识题上,如外部声辐射或振动构造的散射。
2、统计能量法:统计能量法(SEA)仍然成为理会汽车高频振动噪声题目的紧要形式,不过因为汽车研发的前期对待构造的损耗因子无法确实预测,是以正在新车型斥地前期采用统计能量法对由气氛动力性格影响的车内噪声秤谌举行理会比拟贫苦。统计能量法的假设之一是每个子体例有充满的共振模态,也即子体例的模态密度较大的情景下才具确保阴谋结果的有用性,是以该形式紧要实用于中高频噪声题目。
3、声学有限元形式:声学有限元形式的基础思念是采用有限单位将声散播的气氛域(例如汽车车厢内部的乘员舱空间)举行离散化,通过声学颠簸方程对气氛域内的声学性格举行求解。声学有限元形式紧要用于理会由汽车构造振动惹起的车内噪声题目。正在数学上,该形式将连气儿的无穷自正在度题目转化为离散的有限自正在度题目。诈欺变换的思念,能够求解未知数,然后能够用插值函数求解连气儿体上的场函数。物理上,该形式紧要是将待求解的对象理会为几个节点结合的单位,然后离别理会每个单位的性格,通过节点力传达能量,从而求解连气儿体的性子。有限元法是办理工程题目最常用的数值预测本事,它求出一个(或众个)场变量正在连气儿域中的散布,由一组适应的偏微分方程和鸿沟条款独揽。诈欺有限元形式直接求解法,不妨正在每一个必要的频率下直接求解未知节点的压力向量,将向量反向带入压力扩散公式获得稳态声压场的有限元近似场。
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