(2)噪声控制案例
1)传递函数合成法。在最初的案例中,对40Hz频率附近的带有压迫感敲鼓声,首先需要了解车身振动模态(即通过试验测试等方法确认车身的振动模态)。在本案例中的车身振动模态,使地板和车身侧围等构成的车内声腔空间的整体体积变化,并呈现出明显的相位特征(图6-50)。

图6-50 车身侧构造地板相位和声压的关系
首先使用式(6.32),对门槛梁与地板连接部位的刚度提高以后的效果通过计算和实验进行比较,其精度得到了确认(图6-51)。其次,对以下措施①提高地板横梁的弯曲刚度;②提高门槛梁与地板连接部位的刚度;③前地板通道采取开口结构;④提高B柱的弯曲刚度能达到何种程度的改善效果进行了预测,结果显示提高地板横梁的弯曲刚度(①)、提高门槛梁与地板连接部位的刚度(②)具有很好的改善效果(图6-52)。另外从图中还可以得知,门槛梁与地板连接部位的刚度提高1.5倍后反而使声压变大,因此需要注意整改过程中对刚度的调整效果。对以上方案进行组合应用,最终在路面测试中得到了-5dB的降噪效果。

图6-51 精度确认

图6-52 车身加强的预测效果
其次介绍一个灵敏度的应用案例。在选择质量灵敏度Sm、刚度灵敏度Sk的优先顺序时,需要注意在灵敏度的计算中是有假设条件的,其特征是不需要调查模态。在本案例中,80Hz频度范围内和之前的案例相比,后轮的激励路面噪声稍高一些。当求解刚度灵敏度Sk时,发现行李箱附近较高(图6-53),对该部位进行加强后得到了约5dB的降噪效果。

图6-53 80Hz频带的刚度灵敏度
在对质量灵敏度的应用案例中,尤其对三厢轿车20Hz频域的敲鼓声控制进行了研究。质量灵敏度计算结果显示行李箱盖的后端部较高(图6-54),在该位置附加质量块后得到了约3dB的降噪效果。(https://www.daowen.com)

图6-54 掀背车20Hz频带的质量灵敏度
2)试验模态分析。在对试验模态分析的应用案例中,尤其对三厢轿车30Hz频域的敲鼓声控制进行了研究。测试得到了车身振动和车内噪声传递函数(图6-55),通过对其进行曲线拟合后抽出模态参数,搭建试验模态模型。共抽出7个车身的共振模态(表6-1),其他的剩余刚度等模态参数也同时抽出。

图6-55 传递函数测试位置
表6-1 车身共振模态

在本方法中,去除从模态参数中得到的模态并对传递函数重新计算,通过与原来的传递函数进行对比,就可以计算出各个模态相对于降噪目标具有多大的贡献量。去除各模态后的调查结果显示,对于30Hz频域的敲鼓声,行李箱门的跳动模态的贡献量最高(图6-56)。可以使用式(6.36)对行李箱门进行轻量化改进以改变共振频率,并预测降噪效果。

图6-56 模态贡献量计算