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汽车车身噪声和振动控制的案例分析

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:车身板出现共振问题或者声辐射问题时,增加板的刚度是最常见的方法。增加车身板刚度的方法可以归纳为两大类:一类是改变板自身的结构,如将板设计成曲面、阶梯形状、冲筋;另一类是通过增加支撑结构来加强车身板,如增加支撑梁、加补强胶等。

汽车车身噪声和振动控制的案例分析

车身板出现共振问题或者声辐射问题时,增加板的刚度是最常见的方法。增加车身板刚度的方法可以归纳为两大类:一类是改变板自身的结构,如将板设计成曲面、阶梯形状、冲筋;另一类是通过增加支撑结构来加强车身板,如增加支撑梁、加补强胶等。

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图3-69 四种板振动后对空中辐射的声压级

1.改变板自身的结构来提高刚度

前壁板是通过改变板自身的结构来提高刚度最典型的例子。前壁板是一块很大的薄板,一款中型轿车前壁板的长度约为1200mm,高约为500mm,其模态频率非常低。提高前壁板结构刚度的措施有两种:一是使板前后呈现在几个不同的平面上;二是在板上冲筋。这样,板的频率大大提高。图3-70给出了两个前壁板图,图a中的前壁板冲筋较少,其模态频率低;图b中的前壁板冲筋较多,其模态频率较高。

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图3-70 冲筋少的前壁板和冲筋多的前壁板

通过改变结构来提高板自身刚度的例子随处可见。图3-71所示的地板、顶棚板、置物板、车门内板、轮毂包等板结构上冲出了很多筋。图3-72所示的侧围板、轮毂包、备胎池等结构被做成了弧形。这种弧形在满足造型设计的同时,使板的刚度提升。

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图3-71 车身上的一些冲筋板

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图3-72 车身上的一些弧形板(见彩插)

2.增加支撑结构

车身上的一些外观板是不能冲筋或者设计成几个平面,如车门外板、侧围板、顶棚、发动机盖板行李箱盖板等。这些板的尺寸通常比较大,如果不进行加强,其模态频率就非常低。因为这些板暴露在视线内,所以只能在板的内侧进行加强处理。加强板内部结构的方法有三种:附加支撑板、支撑梁和补强胶。

①附加支撑板:在车身外板的内侧增加一些附加板来提高车身板的刚度。图3-73a是发动机盖板内侧增加了支撑板;图3-73b是一个行李箱盖板内侧加了一些支撑板;图3-73c是后侧围板内增加了支撑板。

②支撑梁:在车身板的内侧增加一根或者几根梁来提高车身板的刚度。图3-74a是在车门外板的内侧安装了一根防撞梁。这根梁既提升了车门的防撞能力,也提高了板的刚度。防撞梁与车门之间可以用乳胶发泡材料牢固地黏结起来。图3-74b是在顶棚上增加了几根支撑梁。(www.xing528.com)

③补强胶:在难以加支撑板或支撑梁的板上,将补强胶片贴到板的内侧来提高板的刚度。补强胶片是一种以环氧树脂为主的合成材料,包括粘合层、硬化发

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图3-73 车身外板的内侧增加支撑板(见彩插)

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图3-74 车身内侧的支撑梁(见彩插)

泡层和分隔带,如图3-75所示。补强胶片很容易地粘贴在钢板表面,经过高温(160℃)烘烤后,硬化发泡,就像一块钢板贴在板件上,可以有效地提高板件局部的刚度。补强胶在车身板上用得很多,如车门板、轮毂包和顶棚上,图3-76所示为在车门外板内侧贴补强胶。

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图3-75 补强胶结构(见彩插)

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图3-76 车门外板内侧贴补强胶(见彩插)

下面以一个例子来说明补强胶的应用。某款车在32003500r/min范围内有很大的轰鸣声。经过分析,主要原因来自后轮毂包和顶棚的振动与声辐射。在后轮毂包和顶棚上贴上补强胶,如图3-77所示。加补强胶前后车内的噪声比较如图3-78所示,在这个范围内,车内的轰鸣明显降低,声压级降低了3~4dB。

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图3-77 在后轮毂包和顶棚上贴上补强胶(见彩插)

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图3-78 加补强胶前后的车内噪声比较

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