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汽车车身噪声与振动控制的结构声传递

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:顾名思义,结构声是指声波在结构中传递,然后再辐射到空中,最后人听到的声音。图1-16表示结构声在铁轨中的传递。比如发动机的振动通过悬置传递到车架上,振动波在车架和板中传递,车身板向车内辐射,这就是结构声。

汽车车身噪声与振动控制的结构声传递

1.空气声及车身空气声传递

顾名思义,空气声是声音在空气中传播而人听到的声音。图1-14所示为鼓声传递到人耳的过程,屋子外有人用锤子敲鼓,屋子外面和里面都有人。锤子敲打在鼓面时,鼓面发出声音,然后直接传递到站在屋外的人的耳朵。这种声音在空气中产生,并在空气中传递,人直接可以听见,这就是空气声。

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图1—14 敲鼓声对人传递:空气声

在屋子里面的人仍然可以听到敲鼓声,但是比屋外的人直接听到的声音低。鼓声传递到屋子时,一部分声音被墙壁、门、窗等反射回去,还有一部分声音会透过墙壁、门、窗而传递到房间里面。我们把敲鼓发出的声波称为入射波,被墙壁等反射回去的波叫反射波,穿过墙壁而传到房间的声波叫透射波。屋子里面的人听到的就是透射波。

前面提到的三大汽车噪声振动源中,很大一部分声源是直接在空气中传递而到达耳朵的。车身就像墙壁,噪声传递到车身时,一部分入射声波被反射回去,一部分入射声波穿过车身(其中有一部分被吸收)传递到车内。汽车与房屋不同的是,车身上有很多吸声材料,它吸收了一部分透射波能量。图1-15所示为噪声源直接对车内的传递。

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图1-15 噪声源直接对车内的传递

直接向车内传递的空气声声源有:

发动机和动力总成的辐射声

○进气口的噪声

○排气口的噪声

○传动系统发出的空气声

○冷却风扇的声音

轮胎与路面的摩擦声音

○风吹到车身上产生的声音(www.xing528.com)

○……

2.结构声及车身结构声的传递

空气声是直接传递到人耳的,而结构声是间接传递到人耳的。顾名思义,结构声是指声波在结构中传递,然后再辐射到空中,最后人听到的声音。很多人小时候有这样的经历,当在铁轨上玩耍时,特别是把耳朵贴着铁轨时,一旦听到“轰隆隆”的声音,就会说“火车快来了”,而此时并没有看见火车。图1-16表示结构声在铁轨中的传递。

那么人们是怎么知道火车马上就要来了呢?火车运动时,它的振动通过车轮传递到铁轨中,而振动产生的波在铁轨这样的“结构”中传递,然后“结构”中的波辐射到空气中,人就听到了声音。由于声波在固体中的传播速度远远大于在空气中的传播速度,因此,当人们听到铁轨中发出的火车轰鸣声时,还没有看见火车,但已经可以判断火车将要来临。

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图1-16 结构声在铁轨中的传递

生活中,这样的例子很多。两个人相隔很远,彼此听不见对方的讲话。于是两个人就架起一根很长的绳子或者铁丝,在两端安装两个“话筒”。这样他们就可以谈话了。他们听见对方的声音不是通过空气直接传递的,而是通过绳子或者铁丝这样的“结构”传递的。

汽车上,有很多这样的传递方式。比如发动机的振动通过悬置传递到车架上,振动波在车架和板中传递,车身板向车内辐射,这就是结构声。汽车噪声振动源传递到车内的结构声有:

○动力总成的振动通过悬置传递到车身,被激励的车身向车内辐射噪声

○排气系统的振动通过挂钩传递到车身,被激励的车身向车内辐射噪声

○传动轴系的振动通过轴承支撑传递到车身,被激励的车身向车内辐射噪声

○悬架系统将路面激励传递到车身,被激励的车身向车内辐射噪声

○各种管道的振动传递到车身,被激励的车身向车内辐射噪声

○……

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