汽车半消声室的设计和建设.pdf

zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp 特性和经济性 的考虑 ， 选用 5 0 H z 作为试验室 的截 止频 率 。 1 2 2 本底噪声 根据声学原理 ， 为保证 测量准确 ， 测试环境本 底噪声应低 于被测件 噪声 1 01 5 d B( A) 以上。 不仅总声压级需要 满足 以上要求 ， 每个倍 频程声 压级也需要 满足 以上要 求。对 于汽车 N V H试验 室 ， 测试对象为整车及零部件 ， 考虑乘用车运行工况 下车外声压级大于6 0 d B ( A) ， 摇窗机等附件声压级 大于 4 0 B ( A) 。因此设计本底噪声为 2 5 d B ( A) 。 1 2 3 自由声场 由于半消声室可用于室 内模拟车外加速噪声 试验 ， 根据 G B 1 4 9 5车外加速噪声测试 场地 的要 求 ， 测试段 的尺寸为 2 01 5 m。为保证测试传声 器阵列 的测试 精度 ， 测试传声器需要 处于 自由声 场 范 围 内 。 自由声场的精度按照 I S O 3 7 4 52 0 0 3规定 的 精度 ， 满足 ： ( 1 ) 小于等于6 3 0 H z 时， 偏差小于 2 5 d B ( A) ； ( 2 ) 8 0 0 5 0 0 0 H z 时， 偏差小于 2 0 d B ( A) ； ( 3 ) 大于等于6 ：3 13 0 H z时， 、 于 3 0 d B ( A ) 。 1 2 4尺 寸体积 按照声学原理 ， 消声室 的体积和 尺寸主要取 决于被测物的大小 、 测试 自由场大小 、 吸声材料类 型、 截止频率 。 房间体积较 声源体 积大 2 0 0倍 以上 ， 采用尖 劈作为吸声材料 ， 截止频率 为 5 0 Hz ， 尖劈的长度 为 1 7 m。 根据 G B 1 4 9 5车外加速 噪声的要求 ， 测试段 的尺寸为 2 01 5 m。结合建筑设计 ， 半 消声 室的 尺寸优化为 2 72 36 5 m。 1 3吸声 设 计 吸声材料有两种 ， 一种是尖劈多孑 L 吸声材料 ， 另一种是平板多孔吸声材料。 尖劈是应用逐渐过 渡原理 ， 把 多孑 L 材料做 成 尖劈状吸声体。当声波从尖端入射 ， 吸 收层材料 的声阻抗与空气声阻抗匹配， 使声波传人吸声体 并被高效吸收。 由于逐渐过渡 的原 因 ， 吸收声 波 的频率是连续的。 平板多孑 L 吸声材料 是利 用微 孔共 振 吸声 原 上海汽 车2 0 1 6 0 5 理 。将薄层 多孑 L 吸声 材料 挂在 离 刚性 面距 离 d ， 、 1 处 ， 当 d= A ( n=1 ， 2 ) 时 ， 在距离为 1 4波 q- 长的奇数倍 的那些频率发生共振 ， 吸声达到极大 值。相 比尖劈 ， 吸收声 波的频率取决于微孔共振 频率 ， 吸收声波的频率是离散的。 随着 电动车发展 日益迅猛 ， 电动车 N V H越来 越引起主机厂 的重视 ， 由于 电动车相 比传统 内燃 机车辆 ， 电子元器件更多 ， 单一频率更多 ， 峰值更 窄更密集。如果采用平板 多孑 L 吸声材料 ， 吸收声 波的频率离散 ， 将导致某些频率无法被吸收 ， 产生 反射声。考虑满足电动车 N V H测试特点 ， 选用尖 劈方式作为吸声结构。 图 1 尖劈一般结构 尖劈的一般结 构如 图 l所示 ， 尖劈的尖部长 度为 ， 基部长度为 ， J ： ， 尖劈 总长为 ， 尖劈底和 刚性面间的空腔深度为 d 。尖劈 的吸声特性与 L 、 ： 、 ， j以及材料等参数有关。 越长 ， 尖劈 的低 频吸声性能越好 。截止频率和尖劈长度 的关系为 L = A ( A 为 声 波 波 长 ) ( 1 ) 通过改变材料的密度可以得到最佳的吸声系 数 曲线 ， 进而改变 。 与 的比例可找到一个最佳 值 。空腔与尖劈基 部形成共振吸声 ， 调节空腔深 度 d可有效提高尖劈的低频吸声特性 。 本案中采用表面是金属穿孑 L 钢板 ， 结构结实、 牢固， 表面防撞 、 防冲击性能 良好 ， 便于清洁， 不会 变形 ， 外观整洁。尖劈 的内部填充 环保型吸声材 料 ， 金属穿孑 L 板与吸声材料之间有护面材料 ， 即使 外部有高速的气流 ， 内部吸声材料也不会逸出。 3 9 zzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp S 唾 啷 韫 窿 开孔面积 占总面积百分比 图 5 开孔 对隔声量的影响 封 ， 4 3 d B( A) 以下 的钢制隔声 门为 2道磁吸条密 封加 1 道橡胶密封 。每 2道磁密封之 间安装有 吸 声海绵并形成小声 闸构造 。2道隔声 门之 内设置 一 道尖劈门 ， 避免大面积的反射。 铰链采用 凸轮旋升式不锈 钢铰链 ， 其 荷载能 力强 、 使用寿命 长。门在关 闭状 态时 门扇处 于最 低位置 ， 随着门 的开启 ， 门扇 逐渐 自动提升 ， 达 到 开启轻便 、 消除摩擦和 自动关闭的 口的。 1 6 空调 根据试验车辆 的试验热 量 ， 计算空 调系统容 量 。空调机组应远离 消声室 ， 同时机组和消声 室 的基础需隔开 ， 避免机组振动传递 ， 管路和房间之 间采用软连接。风管设置消声器 ， 减小空调噪声。 1 7辅助设施 为了避免大面积 的反 射 ， 试验 室没有采用 观 察窗， 而是采用视频监控系统 。同时， 为了防止火 灾和 危 险气 体 事故 ， 配 备 消 防和气 体 探测 报警 系统 2 施工 消声室由于其声学特性的要求和土建关系密 切 ， 其土建施工工艺有别于普通建筑 ， 每个工序过 程都需要加 以关注 ， 避免影响消声室的声学性能。 2 I 基 础 施工 基础施工决定 了消声室尺寸和隔振器的承受 上海 汽车2 0 1 6 0 5 载荷 的方 向。 在基础施工完成后 ， 需检查基础尺寸 ， 避免 内 房尺寸不满足设计要求 ， 影响 自由场尺寸。 隔振器安 装前需 检查基 础 面或梁 的 面平整 度 ， 不得有突出点 ， 确保隔振器承受垂直载荷。平 整度建议达到 2 mm m。 2 2隔 振器 施工 隔振器是 内房 隔振性 能的关键。浇注内房底 板前 ， 隔振器上方应铺设薄膜 ， 保护隔振器不被混 凝土污染 ， 隔振器两侧应有限位措施 ， 避免浇筑混 凝土振捣时导致隔振器产生位移。内房底板完成 浇注后 ， 应及 时检查 隔振器是否被混凝 土污染导 致硬连接失效 。 2 3内房底 板施 工 底板 施 工 时 需 要 特 别 注 意 对 隔 振 器 进 行 保护。 由于隔振器载荷是按 照内房质量 设计 ， 并 未 考虑施工 中排架 、 模 板及其他附加质量。如果施 工 中产生的附加质量直 接加载在隔振器上 ， 隔振 器会因过载而产生永久变形而失效 。为了保护隔 振器 ， 在浇注 内房底板 、 墙 体和屋顶 时， 需要计算 施工载荷， 并在内房下方支护足够的排架 ， 以承担 这部分额外 的施工载荷 ， 避免隔振器变形失效 ， 如 图 6所示。 蓁 F A 翻 匡 蘑 、 露 馥 碧 籀 强 霸 图 6 底板 支撑 排架示意图 内房底板浇筑时和周边地坪之 间缝隙需要填 41 zzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp zzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp