“质量阻尼器”在车身上被广泛使用。除了采用测量和分析板的模态特征来确定质量阻尼器之外,在产品开发过程中,为了快速解决车内轰鸣声,大量采用“试错”的方法来确定质量阻尼器的质量和安装部位。“试错”过程中采用的“质量阻尼器”有沙袋、吸铁石、铁块等。下面举两个例子来说明质量阻尼器的应用。
1.用在车身板上的质量阻尼器
某辆车以60km/h的速度在粗糙路面上行驶,车内出现了让人难以接受的轰鸣声。测试结果表明在46Hz处,有个非常高的峰值。轰鸣声就是来自于46Hz的峰值。汽车以60km/h的速度行驶时,对应的路面激励频率是46Hz,车内的第一阶声腔模态为46.3Hz。因此可以判断,在路面的激励下,某些车身板被激励起来,而板的振动频率与声腔模态频率耦合,就形成了这个轰鸣声。
知道了轰鸣声的产生源之后,就必须确定有哪些板被激励起来。首先分析声腔模态的形状,第一阶声腔模态声压的变化是沿着车身的纵向,而在横向上几乎没有变化,因此就可以排除横向的车身板,如侧围板、车门板等。纵向上的板是引起轰鸣声的板,这些板包括前壁板、行李箱盖板、前风窗玻璃、后风窗玻璃等。通过有限元分析或试验的方法得到这些板的模态频率和振型,找到有46Hz模态的板。有时,为了快速寻找引起轰鸣声的板,可以采用“试错”的方法,在不同板上加质量,来评价轰鸣声的改变。
对这款车来说,最主要的贡献板是行李箱后盖板。在后盖板上加两块质量为1.5kg的铁块,如图3-80所示,46Hz的轰鸣声消失。加质量块前后,在46Hz处的峰值比较如图3-81所示。加质量块后,46Hz峰值降低了9dB。
图3-80 在行李箱后盖板上加两块质量各为 1.5kg的铁块(见彩插)
2.用在车身梁上的质量阻尼器
某款车在以50km/h的速度行驶时,车内有明显的轰鸣声。测试表明产生轰鸣声的峰值在52Hz。对于这样低频的轰鸣声,通常是板的振动与第一阶声腔模态耦合,因此分析的板就集中在纵向板上。
这个例子与前面的例子非常类似。车身的第一阶声腔模态频率为53Hz,但是在“试错”过程中,只有在后风窗玻璃上加质量块,才能降低轰鸣声。但是在风窗玻璃上加质量块是不可能的。经过车身的有限元分析和模态试验后,发现在53Hz时,结构振动纵向最大幅值出现在后风窗玻璃与后横梁的交界处。图3-82是53Hz的模态测试图,最大峰值出现在后风窗玻璃上横梁中间。于是,在后横梁上安装一块2kg的质量块(图3-83),轰鸣声大大降低,53Hz处的峰值从60dB(A)降低到51dB(A),如图3-84所示,轰鸣声消除。(www.xing528.com)
图3-81 加质量块前后车内轰鸣声峰值的变化
图3-82 轰鸣声对应的模态幅值最大值出现 在后风窗玻璃横梁上
图3-83 在后横梁上安装一块 质量块(见彩插)
图3-84 施加质量块前后的车内噪声曲线比较
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