《汽車噪聲控制》復習重點

題型

選擇

填空

分析

計算

第一章

噪聲定義

不需要的聲音,妨礙正常工作、學習、生活,危害身體健康的聲音,統稱為噪聲

噪聲污染

與大氣污染、水污染并稱現代社會三大公害

聲波基本概念

定義

媒質質點的機械振動由近及遠傳播,屬于機械波

傳播環節

聲源→介質→接受者

頻率分類

次聲波(<20Hz);
可聽聲波(20Hz~20kHz);
超聲波(>20kHz)。

基礎參量

聲壓

時間和空間的函數

人耳對1kHz聲音的可聽閾約為2x10-5Pa

聲學參量

(1)聲壓(2)媒質密度改變量(3)媒質質點振動速度

聲波類型

平面聲波

波陣面為一平面,聲線為垂直該平面的一系列平行直線

球面聲波

點源在各向同性的均勻媒質中發聲時,聲波向各個方向均勻傳播媒質的運動狀態僅與距離聲源的距離有關,與方位無關

聲阻抗率

聲場中某點聲壓與該處媒質質點速度的比值

聲阻抗率一般為復數

實部為聲阻率,反映能量傳播損耗

虛部為聲抗率,反映能量的貯存

質量守恒:ρv→連續性方程

牛二定率:PV→運動方程

熱力學定率:Pρ→物態方程

‘’


聲波繞射

低頻聲波(波長較長,比值較小)容易繞射

高頻聲波(波長較短,比值較大)不易繞射

響度與等響曲線

響度級

以1000Hz純音為標準,單位為方(phon),其他頻率聲音通過比較確定響度級

等響曲線

相同響度級的頻率-聲壓級曲線族,反映人耳對聲音的頻率敏感性

A計權:按40phon等響曲線修正各頻率分量,對低聲壓聲音的感覺

第二章

聲譜的類型:

按縱坐標分:線性譜、對數譜

電容式傳聲器靈敏度

聲壓靈敏度

輸出聲壓 與 傳聲器膜片上實際作用聲壓 之比

適用混響場測量

聲場靈敏度

輸出聲壓 與 傳聲器未放入該點實際聲壓 之比

適用自由場測量

聲強測量

P-u法:直接測量聲壓和質點的振動速度

振速測量原理

超聲波束的對流多普勒頻移效應

缺點

對空氣流動過于敏感,不能現場應用

聲功率測量

房間內某點聲壓包括

直達聲:聲源直接輻射到達

散聲:經壁面若干次反射后到達,入射方向大小無規

聲源識別方法--信號分析法

在整臺機器或機器部分零部件噪聲測量得到的信號中,有許多可供進一步分析的有用信息。

近20多年米,信號分析技術的迅速發展,在理論上和儀器裝備方面都為分析信號中的有用信息提供了良好的條件。

信號分析法:利用現代信號處理技術來分析 噪聲信號 識別聲源的方法

噪聲源識別

頻譜分析

確定噪聲信號的頻率結構

倒頻譜分析

相關分析

確定各信號間的相互關系

相干分析

第三章

吸聲材料的吸聲系數:

吸聲結構

薄板/薄膜共振吸聲結構

穿孔板吸聲結構

微穿孔板

尖劈

  • 結構:微穿孔板通常是在金屬薄板上加工出大量直徑很小(一般小于 1mm)的穿孔,穿孔率通常在 1% - 5% 之間。板后常設置空氣層,有時還會在空氣層中填充少量吸聲材料,以進一步提高吸聲效果。
  • 吸聲原理:當聲波入射到微穿孔板時,聲波會引起板后的空氣柱振動,由于穿孔很小,空氣柱在振動過程中會與孔壁發生摩擦,從而將聲能轉化為熱能而耗散掉,達到吸聲的目的

隔聲裝置

隔聲罩

隔聲室

隔聲屏

將聲源封閉在內,全、半、局部罩

保護人員,要求A聲級<70-75dB

在難以采用隔聲罩的場合使用

根據公式進行分析

隔振措施分類

積極隔振

將振源與周圍構件隔離

消極隔振

將需要防振的構件與周圍構件隔離

第四章

消聲器

消聲器

是一種阻止聲音傳播 而允許氣流通過的降噪裝置

消聲器性能評價指標

消聲量

消聲器頻率

阻力損失

第五—七章

汽車噪聲的分類

發動機噪聲

傳動系噪聲

行駛系噪聲(輪胎、懸架)

車身噪聲

機械噪聲中的“自鳴噪聲”

機械部件受 撞擊力的作用,被激發逐漸衰變的自由振動所輻射的噪聲

底盤噪聲來源

傳動系

制動系

行駛系

車室空腔共鳴現象

車身形成封閉空腔,會發生封閉管道類似的共振現象

風振

當汽車行駛所產生的渦流與窗框相沖擊 所產生的壓力波頻率 與f0相等時,車室內就會產生空氣共振

現代汽車發動機降噪

結構優化

采用靜音正時鏈條平衡軸,減少振動;

缸體 / 缸蓋使用輕質高強度材料(如鋁合金)降低共振

隔音包裹

引擎蓋內側 覆蓋 隔音棉發動機艙周邊 加裝 密封膠條,阻斷噪音外傳

進排氣系統

排氣管 安裝 多級消音器進氣口 設計 消音管道,減少氣流噪聲

輪胎噪聲(主要包含下面三個部分)

空氣擾動噪聲

輪胎結構振動噪聲

路面噪

產生機理

輪胎快速滾動必然對其周圍空氣形成擾動,從而形成噪聲

輪胎的花紋在滾動過程中形成特殊的空氣泵吸效應,從而產生較大噪聲

  1. 泵氣效應:當輪胎面與地面接觸時,由于受壓縮,胎面花紋與地面形成的空腔體積縮小,將里面的空氣快速排出
  2. 吸氣效應:當輪胎面滾離地面時,由于受到拉伸,胎面花紋展開,紋溝體積增大形成一定的真空度,從而吸入空氣

花紋振動向外輻射噪聲:

花紋與地面進入接觸時花紋凸起 路面 形成沖擊發生變形;

滾離地面時,該花紋從一個高的應力狀態釋放

這個過程使花紋產生振動并輻射噪聲,類似于音叉振動輻射噪聲

胎體振動向外輻射噪聲:

輪胎接地處失圓,造成胎體變形,這種變形是周期性的;

造成輪胎 徑向、周內和軸向 都有振動分量;

對輻射噪聲而言:徑向振動最為重要,周內振動主要影響 高頻噪聲

路面粗糙不平,輪胎滾過 其上凹凸不平時 也會產生泵氣效應而形成噪聲

在普通鋪裝路上,類似于白噪聲

影響輪胎噪聲的因素

輪胎種類和結構

輪胎材料

滾動速度

充氣壓力

載荷

路面狀況

花紋設計

  1. 橫向直花紋噪聲最大,與前進方向成直角,花紋中空 氣壓 受擠壓程度最高
  1. 縱向花紋噪聲最小,溝槽與前進方向相一致,花紋中空 氣壓 受擠壓程度弱
  1. 花紋的 高度越高↑,泵吸作用越劇烈↑,噪聲越大↑

控制措施

采用變節距花紋

使溝槽在輪胎周向排列不均勻

以分散花紋泵吸效應所產生的噪聲

改善路面狀況

選擇合適的路面粗糙度

減小坡道和彎道數量

控制輪胎噪聲傳播途徑

輪胎與車身之間,添加阻尼隔振材料

減小輪胎振動向車身傳遞

使用具有吸聲設計的屏蔽罩

主要輻射點傳播方向進行屏蔽

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