汽车车内气动噪声客观评价分析EI北大核心CSCD

本文中通过整车气动声学风洞试验,分别采用A计权声压级、响度和语音清晰度3种指标,对不同风速和不同偏航角下,车内气动噪声的变化以及后视镜密封和雨刮器对车内噪声的影响进行了分析。结果表明:不同风速下车内气动噪声的频谱特征相似;随着风速的增加,车内的A计权总声压级和响度几乎呈线性增加,而语音清晰度呈线性降低。不同偏航角下,车内风噪水平也有明显变化。随偏航角绝对值的增加,A计权总声压级和响度增大,而语音清晰度下降,但上升或下降的线性度稍差。此外,后视镜密封在0. 5-3kHz的中高频段对车内噪声的影响较大,而雨刮器的影响则主要在3-6. 3kHz的高频段。从数值上看,无论对后视镜的密封还是雨刮的影响进行分析时,语音清晰度都比响度和A计权总声压级更敏感。     

汽车车内气动噪声客观评价分析

本文中通过整车气动声学风洞试验,分别采用A计权声压级、响度和语音清晰度3种指标,对不同风速和不同偏航角下,车内气动噪声的变化以及后视镜密封和雨刮器对车内噪声的影响进行了分析。结果表明:不同风速下车内气动噪声的频谱特征相似;随着风速的增加,车内的A计权总声压级和响度几乎呈线性增加,而语音清晰度呈线性降低。不同偏航角下,车内风噪水平也有明显变化。随偏航角绝对值的增加,A计权总声压级和响度增大,而语音清晰度下降,但上升或下降的线性度稍差。此外,后视镜密封在0. 5-3kHz的中高频段对车内噪声的影响较大,而雨刮器的影响则主要在3-6. 3kHz的高频段。从数值上看,无论对后视镜的密封还是雨刮的影响进行分析时,语音清晰度都比响度和A计权总声压级更敏感。     

基于A柱-后视镜车内气动噪声数值模拟与预测

针对后视镜引起的前侧窗与车内气动噪声问题,采用计算流体力学(CFD)方法对某商用车进行车外后视镜区域数值模拟和车内噪声预测的研究。稳态分析采用RANS模型中SST(Menter)k-ω模型,瞬态分析采用基于SST(Menter)k-ω的分离涡模拟(DES);通过分析后视镜侧窗区域的稳态静压力与瞬态动压力、速度和涡量云图,揭示了因A柱后视镜而产生车窗表面的湍流压力脉动的机理;同时求解瞬态流场获得两侧车窗表面湍流压力脉动载荷。采用声学FEM方法将车窗表面湍流压力脉动作为边界条件来计算气动噪声的传播,基于车内声学空间不同频率的声压级云图分布规律,说明了车内气动噪声主要集中在中低频段和声压级最大的分布区域;驾驶员左耳旁声压级曲线展示了20-2500 Hz频段内声压级变化规律。最后进行实车道路滑行测试,证实了气动噪声在车速80-110 km/h时较为明显的结论;采用CFD结合声学有限元的方法可较为准确地预测车内100-2500 Hz气动噪声的声压级,为优化后视镜、降低驾驶室内气动噪声提供仿真和试验的技术方案。     

某SUV车内气动噪声特性风洞试验研究EI北大核心CSCD

为研究乘用车内部气动噪声的空间分布规律、频率特性和车内噪声水平的影响因素,以便进行改进设计,对某款SUV在吉林大学汽车风洞内进行了噪声测试试验。结果表明,车内气动噪声主要由泄漏噪声与外形噪声组成,空间上车内噪声左右对称分布,但发现了前排泄漏噪声高于后排、而后排外形噪声高于前排这一典型现象。车内噪声水平随风速增加呈线性递增,且随着偏航角度增加,处于背风侧的位置,由于气流分离变甚,噪声明显恶化,而迎风侧的噪声变化很小。根据试验结果提出对A柱附近的衬条进行局部补强,采用泡棉封堵后视镜与车身连接处线束穿孔,采用喇叭口造型和减薄镜柄的新造型后视镜,以及在顶棚和四门钣金件加贴阻尼片等一系列车内噪声改进方案,有效降低了车内气动噪声。     

某车型A柱风噪优化研究

针对某自主车型侧风下出现风噪较大的问题,查找原因发现A柱设计缺陷使其在侧风下成为一个显著的噪声源。基于CFD分析方法发现,通过增加A柱装饰件和修改A柱型面,均能明显减小气流分离区。在风洞中对增加A柱装饰件的优化方案进行了由车外至车内的风噪测试,测试结果表明,该方案对侧窗表面声压级和语言清晰度有明显的优化效果。总结出A柱的设计要点及风噪的改善措施,指出在车身开发过程中必须对A柱进行侧风稳态分析。     

轿车侧窗风振特性的风洞试验研究

在分析了轿车风振产生机理的基础上,对目前工程上尚未解决的轿车侧窗风振问题进行了整车气动声学风洞试验。分析了侧窗风振噪声峰值声压级和频率随空间位置、风速大小、开口面积、偏航角和组合开窗的变化规律,对比了前窗和后窗的风振特性。结果表明:车内不同测试点的风振特征相似,即风振特性与车内空间位置无关。风振在某个特定风速下开始出现,并随着风速的升高逐渐增强,直到某个风速后又逐渐减弱,最后在另一个特定风速下消失。随着风速的增大,峰值声压级先增后减,而风振频率则一直升高。开口面积或偏航角增大时,峰值声压级和风振频率均上升。后侧窗风振问题较为严重,而前侧窗的风振则由于后视镜和A柱的存在,减弱很多。与只开一个窗相比,组合开窗可有效降低风振噪声。     

某SUV车内气动噪声特性风洞试验研究

为研究乘用车内部气动噪声的空间分布规律、频率特性和车内噪声水平的影响因素,以便进行改进设计,对某款SUV在吉林大学汽车风洞内进行了噪声测试试验。结果表明,车内气动噪声主要由泄漏噪声与外形噪声组成,空间上车内噪声左右对称分布,但发现了前排泄漏噪声高于后排、而后排外形噪声高于前排这一典型现象。车内噪声水平随风速增加呈线性递增,且随着偏航角度增加,处于背风侧的位置,由于气流分离变甚,噪声明显恶化,而迎风侧的噪声变化很小。根据试验结果提出对A柱附近的衬条进行局部补强,采用泡棉封堵后视镜与车身连接处线束穿孔,采用喇叭口造型和减薄镜柄的新造型后视镜,以及在顶棚和四门钣金件加贴阻尼片等一系列车内噪声改进方案,有效降低了车内气动噪声。     

利用声学舱进行整车风噪性能开发的研究

为了实现风噪开发工作前移并降低风噪开发成本,探讨了建造声学舱对新车型开发的必要性和建造声学舱的技术方法,并通过声学舱风洞试验,验证了某车型A柱饰条、前风挡上部、后视镜镜柄、后视镜底座等部位造型对风噪性能的影响。研究表明,利用声学舱提前验证A柱、前风挡、后视镜等部位造型对风噪性能的影响,对提前规避风噪问题、减少开发成本具有重要意义。     

侧风中前窗角度对汽车稳定性影响的数值模拟

侧风下汽车外流场中不同前车窗倾角下的气流流动分离规律,对汽车侧风中的稳定性有重要意义。该文建立了前车窗角度分别为20°、25°、30°、35°和40°的车身模型,使用CFD仿真软件--Star-ccm+进行数值计算,模拟了侧风为8 m/s,行驶速度为20 m/s时的车身外流场。结果表明:侧风中前车窗角度变化对汽车侧向力系数影响最大;前车窗角度为35°时,汽车的行驶稳定性最好,且随着前车窗角度的增大,车身底部气流在车尾的分离推迟,尾涡数量减少。对35°车身模型的剪切应力分析指出:对侧风背风侧A柱区及侧风迎风侧C柱区优化分析是进一步提高汽车侧风气动性能的研究方向。     

基于连续伴随的汽车后视镜风噪敏感度分析方法 摘

后视镜回流区内湍流流动产生的Lighthill 体声源是车内风噪声的重要来源。采用连续伴随方法，以体声源强度为目标函数对汽车后视镜进行了风噪敏感度分析研究。通过风噪敏感度分析得出后视镜敏感度云图，用于指导后视镜的优化设计，从而减小由后视镜带来的气动噪声。使用开源软件OpenFOAM 对某车型后视镜单体完成网格划分、流场计算以及敏感度分析，并通过对后视镜流场进行分析以论证所得到的敏感度云图的正确性。结果表明，基于连续伴随的敏感度分析方法可以有效地计算风噪敏感度并应用于风噪优化。     

高速车辆气流噪声的试验研究

在分析了车辆气流噪声与表面脉动压力关系的基础上，在风洞中对车辆表面脉动压力的分布、频率特性及速度特性进行了试验研究。结果表明：由于气流在A立柱后产生分离并形成螺旋向上的纵向涡，使得在前侧窗附近的表面脉动压力明显地高于其他区域，成为主要的噪声源区之一；车辆表面脉动压力的能量与气流速度的4次方成正比；车辆表面脉动压力的幅值在低频率时较大，并随频率的增大而减小。比较了不同形状的A立柱对侧窗表面脉动压力的影响，对降低汽车气流噪声作了初步探讨，发现A立柱形状与脉动压力的特性关系不大，但对脉动压力的大小影响较大。     

国产化汽车后视镜两例典型问题的解决

针对国产化汽车后视镜调整不到位和汽车在中高速或恶劣路况行驶中后视镜的抖动问题,阐述了后视镜设计法规中有关要求,并对后视镜设计原理进行了分析,找到了两例问题存在的原因。提出更改后视镜片翻转限位模具和返修后视镜偏转限位长度措施,解决了后视镜调整不到位的问题;提出减小后视镜转动结构与底座配合间隙和增加润滑脂粘度措施,解决了后视镜的抖动问题。     

关于桑塔纳轿车后视镜产生的车外气流辐射声的研究

本文根据Ｌｉｇｈｔｈｉｌｌ的声模拟理论推导了轿车高速行驶时产生的外部气流辐射声的计算方法。通过风洞试验研究了桑塔纳轿车后视镜产生的脉动压力场的分布情况，测出在相当于９０ｋｍ／ｈ的车速下，作用在车身表面的脉动压力级最大处达１３２．５ｄＢ。最后，用本文导出的计算方法求出了当车年为１４６ｍｇ／ｈ时，单由后视镜产生的距轿车中心７．５ｍ处的外部气流辐射声即已超过６０ｄＢ。     

基于SST-DDES方法的汽车外气动噪声模拟与风洞试验对标分析

随着新能源汽车行业的迅猛发展,行驶过程中发动机噪声的贡献消失,气动噪声成为了最容易引起顾客抱怨的问题。相关研究表明,通过侧窗玻璃表面脉动压力产生的湍流脉动和声场是汽车在高速行驶时的主要噪声源。基于开源软件OpenFOAM,采用SST- DDES湍流模型,分别对两款不同车型的前后侧窗玻璃24个点的表面脉动压力进行了数值模拟计算,并与风洞试验测试相结合进行验证。结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,证明了该方法可以有效捕捉侧窗玻璃的表面脉动压力结果,为后续的车内噪声计算打下基础,同时也有效缩短了开发周期,并降低了后期实车风洞试验的测试成本。     

基于直接CAA与SEA的汽车风噪预测与控制

本文中对某一SUV风噪的预测与控制进行研究。首先基于风洞测试进行风噪声源特性与传递路径的分析,发现泄漏噪声主要发生在500 Hz以上中高频段,车底风噪主要集中于800 Hz以下中低频段,而在外形噪声中,由车顶和四门传递的风噪的贡献大于翼子板。然后基于气动噪声直接计算法和统计能量分析对外形噪声进行仿真,并结合风洞测试分析了湍流模型、网格尺寸和波数分析方式对风噪仿真精度的影响。结果表明,大涡模拟的高频风噪衰减低于分离涡模拟,且大涡模拟对高频风噪的仿真精度和计算效率都比分离涡模拟高;在计算资源允许范围内对比不同网格尺寸,最小网格为2 mm时侧窗声压级的截止频率最高可达2 000 Hz;单区域波数分析低估了中低频风噪声的能量,精度较低。多区域波数分析中,声能量较低的区域对仿真精度影响较小。最后基于贡献度分析提出后视镜支臂减薄和安装在车门上两种改进方案进行仿真,结果表明,改进后车内总声压级分别降低1.38和1.93 d B,语音清晰度提升0.4%和1.1%。     

轿车后视镜尾部气流脉动压力场分布及向车室内传递气流噪声的理论估算

本文通过风洞试验研究了桑塔纳轿车后视镜产生的脉动压力场的分布情况。发现其脉动压力的能量主要集中在轿车通风窗与前侧窗的外表面位置,且其能量很大,相当于90km/h的车速下,最大处脉动压力级达132.5dB,成为一个大声源,透过玻璃向车内传递气流噪声。最后,根据理论推导证明了传递到车室内的气流噪声功率与脉动压力的平方成正比,并近似估算出在90km/h速度下由桑塔纳后视镜产生的传递到车内的气流噪声功率约为2.51×10~3W。     

某重卡后视镜视野分析及法规校核

汽车外后视镜是车辆主动安全防御性的重要设备。有经验的驾驶者都知道,后视镜性能不佳(存在盲区或视野宽度不足)会严重影响驾驶安全。为保证驾驶员在操作过程中,得到充足的后视镜视野反馈信息,提高车辆行驶过程中的安全性,对某重卡汽车的外后视镜进行视野分析及法规校核。     

Vehicle interior noise model based on a power law

Identifying the components of a vehicle’s interior noise is important in many phases of the noise, vibration, and harshness (NVH) development process. Many test methods that have been widely used in the automobile industry to separate noise sources are based on system identification methods in the frequency domain. However, none of the frequency response function-based methods can directly estimate the wind noise component. In this article, an analytical model for the interior noise level based on a simple power law was developed. It was assumed that the mean squared acoustic pressure for the interior noise could be obtained by summing up those of the wind noise, road noise, and background noise. The wind noise and road noise were further assumed to depend only on wind speed and the vehicle’s driving speed, respectively, and to follow a simple power law. The resulting analytical model includes five parameters that can be optimized for the vehicle and the road. The validity of the model was verified by using data obtained from cruise tests performed on a proving ground for cruise speeds ranging from 40 km/h to 130 km/h. The model is applied to the overall and 1/3-octave bands of interior noise and is shown to describe the data trends fairly well. For the test vehicle used in the present work, the overall mean squared pressures for the wind and road noise components are shown to be proportional to the wind speed to the 5.8 power and to the driving speed to the 3.4 power, respectively.     

解决N车型外后视镜调节失效问题

车辆后视系统由车外反射镜和广角透镜组成,在车辆安全系统中起着重要的作用。现有的汽车后视镜系统还存在许多问题亟待解决,如汽车转向过程中的盲区等。本文提出了一种新型的智能车辆后视系统的设计方案,该系统能够在不同的行驶条件下自动调节车辆外部镜头的角度。影响因素包括车辆转向角、行驶速度和车辆尺寸参数。本设计以AT90C516RD+单片机为核心控制单元。该系统增加了一个新的自动模式与现有的手动功能保留。通过理论仿真和模型试验,证明该设计完全可行,并已被具有工业潜力的客户调查所接受。