汽车噪声分析与控制概述giib.pptx

汽车噪声分析与控制5/10/2023 1n 目前无十分合适的教材。参考书目有：n 盛美萍等，噪声与振动控制技术基础，科学出版社n 徐兀，汽车振动与噪声控制，人民交通出版社 1987n 朱孟华，内燃机振动与噪声控制，国防工业出版社，1995n 何渝生，汽车噪声控制，机械工业出版社，1995n 靳晓雄，汽车噪声的预测与控制，同济大学出版社，2004 n 庞剑等，汽车噪声与振动理论与应用，北京理工大学出版社，2006n 赵玫等，机械振动与噪声学，科学出版社，2004n 马大猷，噪声控制学，科学出版社，1987n 马大猷，噪声与振动控制工程手册，机械工业出版社，20025/10/2023 2n 专题书籍有：n 王治国，MSC.ACTRAN工程声学有限元分析理论与应用，国防工业出版社，2007n 陈克安等，声学测量，科学出版社 2005n 周广林，扫描声强测量技术，哈尔滨工程大学出版社，2007n 蒋孝煜，连小珉，声强技术及其在汽车工程中的应用，清华大学出版社，2001n 张绍栋，熊文波，噪声与振动测量技术，杭州爱华仪器有限公司，2005n（日）计量管理协会，噪声与振动测量，中国计量出版社，1990n 王其政，统计能量分析原理及其应用n 周新祥，噪声控制技术及其新进展，冶金工业出版社，2007 5/10/2023 3主要内容n 汽车与振动噪声概述n 噪声控制的振动基础n 噪声控制的声学基础：声波基本方程、各参数间的关系n 振动控制的基本措施n消振、隔振、吸振、减振n 噪声控制的基本措施n消声、吸声、隔声5/10/2023 4第一章 汽车与振动噪声概述1，声与噪声2，振动3，研究汽车振动噪声的意义4，汽车的NVH问题5，汽车发展与NVH技术进步6，汽车的NVH 特征7，汽车振动噪声分类8，汽车振动噪声控制5/10/2023 51，声（sound）与噪声（noise）自然界中声是非常直观的一种物理现象，也是最早被人们认识的一种物理现象之一。研究声的科学即为声学。大约在19世纪中期，声学的基本理论已经达到了很完善的地步。声学是当前非常活跃的学科之一，它的分支目前已经超过了20个，而且还有新的分支在不断的产生，因此声学被称为“古老而又年轻的学科”。下图为声学的主要分支以及与一些基础领域的联系。本课程关于声学方面，首先介绍一些声学领域的基础知识，而后介绍噪声学中的部分内容。5/10/2023 65/10/2023 7（1）声的描述量：频率（frequency）、声压（sound pressure）、声强（sound intensity）、声功率（sound power）等。频率在20Hz 20KHz之间的声波人类能够听到，为可听声（audible sound）。在该频率范围涉及对人们所需要的声音的研究（如音乐声学），也包括对人们所不需要的声音的研究（如噪声学）。低于20Hz及高于20KHz声人们完全听不到吗？。低于20Hz的声波为次声波(infrasound)；高于20KHz的声波为超声波(ultrasound)。次声波和超声波均难以称为噪声源。只有可听声频域内结构的振动以及气体的脉动和涡流、空腔共鸣才能构成噪声源。1，声与噪声5/10/2023 8不同声压级给人的感觉1，声与噪声5/10/2023 9n 结构的振动是噪声产生的根源之一，因此，研究噪声时，常常将其与振动一起进行分析，对汽车来说，就是NVH（noise,vibration,Harshness)问题。n 行驶时振动大的车辆往往噪声也大。因此，从汽车NVH问题的角度看，解决噪声不能头痛治头，脚痛治脚，而应该对车辆进行整体的考虑，例如要考虑到发动机、轮胎、弹性支承等诸方面。n结构的振动向周围的空间辐射声波。n振动还引起基础及相连的固体结构振动产生声波，如重型汽车的某些振动可能对频繁通过区附近的建筑物造成危害。是不是所有的振动都能够产生噪声呢?1，声与噪声5/10/2023 10n 在可听声频域内，（振动的两面性）振动可以产生刺耳的，对人有不良影响的噪音。振动也可以美妙动听的声音，如各种乐器的发声均是利用乐器结构的振动产生并放大。通常人们将悦耳的声音称之为乐音，将不需要、会产生不利影响的声音叫做噪声。这是从主观感觉上进行区分。n 从客观上乐音与噪音的区别在于具有不同频谱。n 音乐：振幅和频率有明确的规律。n 噪声：各种频率和振幅都无规律的声波的组合。有没有可能将噪声通过改变变成乐音呢？1，声与噪声5/10/2023 11n 噪声污染、大气污染、水污染和固体废弃物污染被称为环境方面的四大公害。大气污染、水污染、固体废弃物污染（电池、核废料）有一定的时间性，即污染源切断后，仍在一定的时间内保持有污染。n 但是噪声源一旦停止则噪声污染也停止，所以噪声污染有其特殊性。1，声与噪声5/10/2023 12n 噪声污染所导致的危害：n 噪声对人的危害可表现在两方面：n 心理方面：当人们在高噪声的环境下时，会感到心情烦躁注意力分散、反映迟钝、容易疲劳。从而造成工作和学习效率降低，引发工作中的差错，严重的会造成事故。n 生理方面：长期暴露在高噪声的环境易于导致引起听力伤害（轻则高频听阈损伤，中则噪声性耳聋，重则耳鼓膜破裂）、另外还易于引发肠胃功能紊乱、心脏组织缺氧导致肠胃疾病和心血管疾病。n 噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。1，声与噪声5/10/2023 13 噪声污染是工业化所带来的直接后果，随工业发展进程的加快，噪声污染所涉及的范围仍不断扩大，同时随着生活水平的提高，对环境的要求越来越高，所以为噪声的控制提出了更高的要求。n 汽车领域对交通噪声的控制和乘坐舒适性要求均日益严格。如对汽车等机动车辆，国家制定了“汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法”国家强制标准GB14952002，例如轿车允许的车外加速噪声74dB。随着国家强制性标准中噪声要求的提高，了解如何对（汽车的）噪声进行控制的意义显而易见。噪声方面，本课程将学习声学基本知识以及噪声控制的基本措施：包括消声、隔声、吸声等。1，声与噪声5/10/2023 14振动物体在一定位置附近随着时间作往复运动，称为机械振动。更广义的讲，物体或某种状态随着时间往复变化的现象，称为振动。地面上的汽车、火车、拖拉机；地下的地铁；空中的飞机；海洋中的舰船；各种乐器的发声 空间存在的电磁波；（收音机的调台是利用电磁共振的原理）建筑、桥梁受到激励也会振动；洗衣机、电冰箱一旦启动，振动就始终伴随；就人体本身，心脏的跳动、肺的呼吸、脑电的波动2，振动5/10/2023 15n 振动的描述量：振幅（位移、速度、加速度）、频率、相位n 振动的分类：n 按响应性质分类：n 确定性振动：确定性系统受到确定性的激励其响应也是确定性的。如不平衡转子激起的振动。n 确定公式进行描述，可预测的。n 随机振动：即使是确定性系统，在受到随机激励时，系统的响应也是随机的。例如汽车在路面上奔驰所受到的路面激励为随机激励。n 不可预测，只能分析其统计特性2，振动5/10/2023 16