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            LMS測試分析系統(tǒng)在汽車PBNR測量中的應(yīng)用

            作者: 時(shí)間:2013-01-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
            當(dāng)今世界,汽車工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,而面對(duì)激烈競爭的汽車市場,除了提高汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)外,改善汽車排放,降低汽車振動(dòng)與噪聲,提高汽車舒適度已成為現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)及新技術(shù)開發(fā)研究的一個(gè)重要方面。噪聲、振動(dòng)與舒適性,是衡量汽車制造質(zhì)量的一個(gè)綜合性問題,它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。聲、振動(dòng)與舒適性是國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的問題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的振動(dòng)噪聲問題有關(guān)系,而各大公司有近10~20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的振動(dòng)噪聲問題上。汽車的內(nèi)飾件的主要作用之一就是這些零件作為系統(tǒng)或者部件單獨(dú)和相互作用,來隔斷外界聲音和通過吸聲作用把聲能轉(zhuǎn)化為熱能,降低車內(nèi)噪聲。今天市場競爭加劇,產(chǎn)品換代速度加快,通過競爭對(duì)手車輛分析來獲得有用信息從而為我所用已經(jīng)成為一種開發(fā)主流,特別對(duì)國內(nèi)整車廠,要想自主開發(fā)就必須掌握一定的競爭對(duì)手性能分析能力,研究好、研究透對(duì)手。但是如果內(nèi)飾零件隔聲、吸聲方測量法必須進(jìn)行部件研究,就意味著要買來車來進(jìn)行拆卸,這樣就加劇了研發(fā)成本和時(shí)間。本文論述的基于能量的隔聲吸聲測量PBNR(Power Based noise Reduction)技術(shù)是基于完整的不受損樣車進(jìn)行?;谀芰康母袈?吸聲測試PBNR基于能量的隔聲值PBNR定義為點(diǎn)聲源的聲功率與某點(diǎn)測量的聲壓平方的比值,其是三分之一倍頻程頻率的函數(shù)。用對(duì)數(shù)的形式可以表示為:

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            其中: Πref / p2ref =1/400.
            p*是聲壓p的共軛.
            (p?p*) 聲壓的均方值,或者所測量得到的聲壓自普。
            Π, 是點(diǎn)聲源在自由場測得得聲功率。

            基于能量的隔聲PBNR的值可以通過聲學(xué)傳遞函數(shù)的方法來獲得。聲學(xué)傳遞函數(shù)是響應(yīng)點(diǎn)聲壓與點(diǎn)聲源中心處體積加速度的頻率函數(shù)。點(diǎn)聲源的聲功率在自由場中可以用下列公式表示:

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            這里, ρ , c空氣的密度和空氣中聲速.
            Qa 和Qa*分別是體積加速度及其共軛。

            因此Qa * Qa*就是所測量的體積加速度的自普。進(jìn)而, PBNR的值可以用下公式表示:

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            這里 a p /Q 是測得的聲壓對(duì)體積加速度傳遞函數(shù)的幅值,可以轉(zhuǎn)化成三分之一倍頻程譜的形式。

            基于能量的隔聲/吸聲測量PBNR方法與傳統(tǒng)的隔聲測量(Noise Reduction)方法相比PBNR方法更全面考慮系統(tǒng)的隔聲和吸聲(聲源側(cè)和接收側(cè))特性,比如在測量發(fā)動(dòng)機(jī)艙到車內(nèi)的聲學(xué)特性時(shí),傳統(tǒng)的隔聲測量方法不能獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋下材料以及隔音墊吸聲特性的影響,而這些材料對(duì)于降低車內(nèi)噪聲來說是經(jīng)常采用的,而PBNR的方法則考慮這些。同時(shí)PBNR的方法可以用來評(píng)價(jià)整車聲學(xué)飾件性能的好壞,對(duì)整車沒有任何破壞。而傳統(tǒng)的隔聲方法只能評(píng)價(jià)單個(gè)零部件或者單個(gè)部位聲學(xué)性能的好壞,在整車不破壞的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

            同時(shí)PBNR方法容易實(shí)施,對(duì)聲學(xué)測量環(huán)境和測量設(shè)備要求不很高。

            PBNR的測量主要是基于傳遞函數(shù)的方法,系統(tǒng)流程圖如下:激勵(lì)源為體積速度聲源,麥克風(fēng)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)通道的多少自由選擇。根據(jù)互異性原理,聲源可以放在車外,麥克風(fēng)放在車內(nèi);或者聲源放在車內(nèi),麥克風(fēng)放在車內(nèi)。
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