專利名稱：用于對機動客艙中的聲音和振動舒適度進行優(yōu)化的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于減弱客艙--特別是諸如車輛、特別是機動車輛 這樣的機動客艙中的聲音和振動煩擾的方法。除了機動車輛或諸如卡車、客車、農業(yè)器材的其它類型的車輛外， 本發(fā)明應用于具有封閉或大致封閉的客艙的各種運動設備，諸如飛機、 火車、輪船、潛水艇等。
背景技術：
在對諸如火車和機動車輛這樣的現(xiàn)代交通工具中的舒適度有貢獻 的所有性質當中，聲音和振動舒適度正變成為決定性因素。具體地，由 機械、熱、視覺等原因引起的其它干擾源已經得到了相當好地控制。但 是，在提高聲音和振動舒適度上出現(xiàn)了新的困難。會對車輛中的聲音舒適度造成破壞的因素有以下幾種-由空氣動力學的原因引起的噪聲，也就是指，在車輛移動時由空 氣在車輛上的摩擦形成的噪聲；-通過空氣傳播的外部噪聲，例如在經過其它車輛時產生的噪聲， 或諸如發(fā)動機噪聲(特別是在穿過隧道或接近諸如混凝土墻這樣的反射 聲波的目標時)、來自排氣管出口的噪聲、馬路噪聲或其它的后視鏡噪 聲(由空氣動力學的原因引起、但通過空氣傳播的噪聲)；-/碰撞噪聲，諸如雨滴撞擊車輛；-固載噪聲，也就是指，例如以發(fā)動機振動(特別是在特定的發(fā)動 機轉速下)、排氣系統(tǒng)振動、減震器振動、驅動系統(tǒng)振動等為振動源的、 通過車輛車架傳播的噪聲。同樣地，會對振動舒適度造成破壞的因素有以下幾種-源自行駛裝置的、傳遞到車架上的振動，例如由于在馬路上行駛 產生并通過減震器傳播到車架上的振動，以及；-源自驅動系統(tǒng)(發(fā)動機、變速箱、排氣系統(tǒng))并傳遞到車架的振動。在車輛設計中，總裝人員與設備供應商一般是不同的?？傃b人員直接或通過采用部分或整體轉包提供車輛的整體設計、組 裝和銷售。設備供應商直接或通過采用部分或整體轉包實施設計方案和生產 在車輛結構中使用到的設備部件或設備。在他們針對整車或設備的某些部件或某幾項設備的設計活動中，由 總裝人員和一個或多個設備供應商組成的團隊被稱做"設計裝置"。為了提高車輛客艙內部的聲音和振動舒適度，總裝人員和某些設備供應商已經作了很多嘗試，例如通過在車輛內部使用吸收涂層，或通過向車輛的機械系統(tǒng)提供彈性連接部件，或另外通過對窗玻璃進行技術改進，特別地-已經對窗玻璃的形狀進行了改進；空氣中的穿透性已經得到改善， 并且其自身就是噪聲源的紊亂也已經得到了減少。-制造了層狀窗玻璃，該窗玻璃的中間層的特性能夠改善振動阻尼 和隔音性，從而很好地保護客艙不受空氣動力學噪聲和/或氣載噪聲和/ 或固載噪聲的影響?？杀灰玫闹虚g層為具有在專利EP 387 M8 Bl和 專利申請EP 844 075中所描述的特征的中間層。-使用放置在車輛車體與玻璃之間的密封件，且該密封件由其特性 允許振動發(fā)生衰減的一種或多種材料組成。專利申請PCT/FR03/02417 和FR04/09807詳細描述了這種密封件的特性。-相對于由受到振動場作用的窗玻璃的激勵而形成的輻射區(qū)域，反 相地形成輻射區(qū)域，以減少窗玻璃的整體輻射。-已經提議在外圍密封件處對玻璃車身連接進行局部改進；例如， 減少窗玻璃在僅位于窗玻璃外圍有限部分上方的外周密封件中的運動， 使得能夠生產出在第 一奇數(shù)輻射模受到聲音場激發(fā)時不形成第 一奇數(shù) 輻射模的窗玻璃(專利申請EP卯8 866)。然而，已經發(fā)現(xiàn)由各供應商或總裝人員獨立提出的各種方案未必適 合所有的車輛。這些發(fā)明人已經指出特別地，在傳播振動場方面和關 于更特別的頻率-對應于該頻率這些振動場會對聲音或振動舒適度造成 破壞，車輛、其客艙的尺寸以及在其構造中用到的材料種類也起到了一 定的作用。發(fā)明內容要著重強調的是本發(fā)明不僅被用于減少聲音和振動水平，而且還 用于提高聲音和振動舒適度，其特別在于改善噪聲或剩余振動，例如優(yōu) 選連續(xù)噪聲而不是間斷的噪聲。本發(fā)明的目的還在于在方案設計上提供一種新方法，其能夠提供 聲音和振動上的普遍舒適且適于各類客艙。因此，本發(fā)明提出結合考慮影響穿過客艙和在客艙內部的振動和聲 音場的產生、傳播和發(fā)射的主要參數(shù)，考慮車輛類型、形狀、組成材料 和特別地窗玻璃的振動-聲音性能-其特別在于窗玻璃的形狀、窗玻璃的 結構、窗玻璃/客艙界面。本發(fā)明提供了 一種方法，其用于優(yōu)化對客艙內部的聲音和振動舒適 度的控制，同時遵循由制造商就聲音性能、振動性能以及被用來獲取舒 適度改善性能的設備成本所提出的規(guī)范，并特別地確保實現(xiàn)以下要素--即出于重量的原因不會輕率地增加窗玻璃的厚度、不會減弱窗玻璃的 透光特性、不會減弱客艙的機械強度，確保能夠根據窗玻璃的形狀對窗 玻璃進行擦拭等。由用于實施客艙整體設計的總裝人員和/或用于實施客艙的一部分 的設計的設備供應商來應用本發(fā)明的這種方法。根據本發(fā)明，用于對機動客艙內部的聲音和振動性能進行優(yōu)化的方 法包括-建立舒適指數(shù)表，其中舒適指數(shù)是定義聲音和振動性能的質量標 準，且提供這些指數(shù)的目標值；列表，這些要求是涉及所有l(wèi)i、情l的信息而不只是關于聲、音左振動:適度的信息；-定義影響客艙內部的振動和聲音場的產生、傳播和發(fā)射的輸入數(shù)制； '一 ' "、；。' ' '、-根據輸入數(shù)據估算客艙舒適指數(shù)值； -將該估算值與目標值進行比較；-當估算值不匹配目標值時，單獨地或結合地作用于輸入數(shù)據的一 部分或全部；-以迭代的方式重復估算車輛舒適指數(shù)值的步驟、將估算值與目標值進行比較的步驟以及作用于輸入數(shù)據的步驟，從而確保舒適指數(shù)值關 于目標值收斂。"數(shù)值的收斂"意指正好得到目標值或所得到的數(shù)值根據已定的 微分余量充分接近目標值。聲音和振動性能的質量對應于舒適度目標，這些目標由總裝人員根 據種類、車輛范圍、目標市場、想在舒適度方面提升的商譽、由顧客提 供的規(guī)范等來決定。用于定義性能質量的這些目標或標準以涉及機動客艙內部或與客 艙的設備部件或某項設備有關的可測物理指數(shù)的形式得到反映。作為非限制性實例，這些物理指數(shù)為客艙某些位置上的聲壓級、 客艙某些位置上的振動移動、速度或加速度水平、客艙某些位置上的心 理聲學指數(shù)或清晰指數(shù)、由設備部件或某項設備輻射的聲音功率水平、 由設備部件或某項設備引入的作用力水平、設備的某些部件或某幾項設 備的聲音吸收系數(shù)、設備的某些部件或某幾項設備的隔音性、由設備的 某些部件或某幾項設備提供的振動阻尼系數(shù)、由設備的兩個部件或兩項 設備之間的緊固系統(tǒng)提供的振動衰減。根據一個特征，用戶建立絕對要求的列表和模糊要求的列表，其中 絕對要求也就是指必須滿足以確保某些被認定為必備的且絕對不能被 影響的功能的特征，模糊要求也就是指通過定義特征值的變化比例或范 圍可以在不對機動客艙的整體質量造成損害的情況下改變特征值的特 征。根據另一個特征，以數(shù)值、模態(tài)基、轉移函數(shù)、譜或中間譜 (interspectra)等形式定義輸入數(shù)據，諸如車輛的客搶和組成構件的幾 何結構和/或尺寸、材料的物理性質和機動客艙的組成構件關于聲音和振 動激勵的行為狀態(tài)。輸入數(shù)據可以在與絕對要求匹配時保持不變，可以在與模糊要求匹 配時在一定范圍內變化，或在與定義的要求無關聯(lián)時不受約束。在開始所有的估算、測量或計算操作之前，優(yōu)選地對設計手段進行 定義，其中設計手段被精確地用來估算與用于定義聲音和振動性能質量 的標準的目標值相關的量值，和將這些量值與目標值進行比較。該設計手段可以基于實驗方法、完全數(shù)字化的預測法或這些方法的 組合。預測設計手段原則上使得能夠在生產機動客艙、設備部件或某項設 備之前預估可在該機動客艙、設備部件或某項設備上實現(xiàn)的舒適指數(shù) 值。它們也使得能夠關于已定義好的舒適度目標對幾個可行方案進行分 級，從而指明何種方案能夠最接近這些目標。預測法的優(yōu)點在于允許在生產客艙或其子系統(tǒng)之前對這些指數(shù)進 行預估。樣機的生產通常比較費錢且進度緩慢，使用預測法可節(jié)約時間 和減少設計費用。然而，預測法所給出的指數(shù)估算值的精度難以量化且 有時有所不足，其取決于建模期間所作的假設。該設計手段所要求的可 靠度要與所研究的現(xiàn)象對舒適度的關鍵程度相適應例如，如果設計裝 置正在研究被認定為敏感的目標時，那么就必須具備用于設想該問題的 可靠手段。設計手段所要求的可靠度要與所處的設計階段相適應例如， 在用于確定關于聲音或振動舒適度的某些主要方針的預設計階段，僅能 給出相當粗略、低成本的結果的手段看來也是令人滿意的，而在詳細設 計階段，需要更多資源的手段則因它具有較好的可靠度而受到歡迎。通過修改輸入數(shù)據同時保持被絕對要求凍結的輸入數(shù)據不變，或 通過在設定的范圍內修改涉及模糊要求的輸入數(shù)據，或通過任意修改與 任何要求都無關的輸入數(shù)據，來實現(xiàn)這些目標。輸入數(shù)據的變量可以在一開始由某個人--通常為聲音和振動技術領 域的專家根據他的經驗、對各種現(xiàn)象的理解和他所使用的優(yōu)化手段來選 定?？苫诶鐑?yōu)化算法，部分或完全自動地對輸入數(shù)據變量進行選擇。能夠以非詳盡的方式列舉以下措施，其中這些措施被作用在某些輸 入數(shù)據上以對后者進行修改，從而特別地關于與客搶相結合的窗玻璃對 舒適度進行優(yōu)化-構成一 項輸入數(shù)據的窗玻璃輻射模的形狀在所述窗玻璃受到聲音 或振動場激發(fā)時在空間上被改變。因此，能夠例如通過至少減少窗玻璃 對第 一 奇數(shù)模的響應，至少為窗玻璃消除與客艙的 一 個或多個腔模連接 的一個或多個輻射^f莫。這特別地通過局部地減少窗玻璃在窗玻璃與客艙 之間所結合的外圍密封件中的運動來實現(xiàn)。-使窗玻璃的輻射模在頻率上相對于客艙的腔模偏移。-相對于客艙中的輻射反相地形成聲音現(xiàn)象，這通常被稱作主動控制。-諸如通過在客艙外部結合使用導風板來修正與窗玻璃接觸的空氣流。-對窗玻璃與客艙之間所結合的外圍密封件的材料特性采取措施。 -取決于窗玻璃與客艙之間的中間構件的特性和客艙材料特性，根據剪切工作或根據拉伸/壓縮工作，修正窗玻璃與客艙之間的機械連接以更有助于消除振動能量。-修正窗玻璃的形狀、厚度和/或組成材料。在多次重復進行估算指數(shù)值、比較和改變輸入數(shù)據的步驟之后(其 中已經根據所提出的問題的復雜度判斷重復次數(shù)已經足夠多了 )仍然沒 有輸入數(shù)據使得能夠實現(xiàn)這些目標時，通過特別地重新定義輸入數(shù)據且 必要時重新定義要求來重新定義目標。在優(yōu)化方法已經完成時，建立使得能夠實現(xiàn)目標的輸入數(shù)據的列表。優(yōu)選地由設計裝置來應用該優(yōu)化方法以得出 一個優(yōu)化方案，確?？团?符合以下要求嚴格符合絕對要求，在已設定的范圍內符合模糊要求；-嚴格地或采用折衷的方法盡可能接近地達到聲音和振動舒適度目標。折衷的方法為通過增加或減少來重新定義目標，以獲得一個令人 滿意的方案。根據本發(fā)明的優(yōu)化方法確保不同設備供應商的輸入數(shù)據和要求之 間的必然相互作用，從而在整體上考慮所有的這些信息。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施方式
將關于圖1的示意圖在剩下的描述中看出其它特征和優(yōu)點。根椐本發(fā)明，用于優(yōu)化機動客艙--諸如車輛、在這種情況下為機動 車輛-內部的聲音和振動性能的方法依次包括下列步驟-建立為用于定義聲音和振動性能質量的標準的舒適指數(shù)的列表， 并提供這些指數(shù)的目標值(圖1的方框1 );-建立要求列表(方框2),這些要求對應于涉及所有緊急情況的信息，而不只是與聲音或振動舒適度有關的信息；-定義影響客艙內部的振動和聲音場的形成、傳播和發(fā)射的輸入數(shù) 據(方框3),某些輸入數(shù)據可與要求相關聯(lián)(從方框2到方框3的箭頭)；-根據設計手段(方框4 ),根據輸入數(shù)據估算車輛舒適指數(shù)值(方 框5 );-將估算值與目標值進行比較(方框6 );-在估算值不匹配目標值時，單獨地或結合地作用于一些或所有輸 入數(shù)據；-以迭代的方式，重復估算車輛舒適指數(shù)值的步驟、將估算值與目 標值進行比較的步驟以及作用于輸入數(shù)據的步驟，以確保舒適指數(shù)值關 于目標值收斂。首先，這種方法建立了定義聲音和振動性能質量的標準列表(方框 1)。這種質量對應于由總裝人員根椐種類、車輛范圍、目標市場、想 在舒適度方面提升的商譽、由顧客提供的規(guī)范等來決定的舒適度目標。這些舒適度目標以物理指數(shù)的形式得以反映，其中這些物理指數(shù)可 關于車輛內部被測量或可結合車輛的某個設備部件或某項設備被測量?？稍谲囕v內部被測量的物理指數(shù)從整體上描述了車輛的特性，例如-客艙某些位置--例如駕駛員、前面乘客或后面乘客的耳部—上的聲 壓水平(線性的或加權的)；-客艙某些位置-例如地板、方向盤、變速桿或內部后視鏡底部--上的振動運動、速度或加速度水平(線性的或加權的)；-客艙某些位置上的心理聲學(諸如喧鬧或難聽)指數(shù)或清晰(諸 如RASTI或STI)指數(shù)。這些指數(shù)是通過對在車輛中測量到的聲壓信號 進行特殊處理得到的值。舒適度目標也與某個設備部件或特定設備相關聯(lián)，例如-由設備的某個部件或某項設備輻射的聲音功率水平。這可包括由 客艙內部的氣孔輻射的聲音功率、由客艙外部的排氣裝置輻射的聲音功 率、由客艙外部的發(fā)動機輻射的聲音功率、由外部后視鏡周圍的空氣流 輻射的聲音功率、因車輪與馬路之間的接觸產生聲音功率；-由設備的某個部件或某項設備引入的作用力水平。這可包括由驅動系統(tǒng)經由連接件(全部的或通過一個或多個子系統(tǒng)，諸如發(fā)動機、變 速箱、排氣系統(tǒng)等)引入車架的作用力、由行駛裝置(軸箱、傳動軸、減震器、懸掛裝置)引入車架的作用力；-設備的某個部件或某項設備的聲音吸收系數(shù)。這可包括由客艙內 部涂層、發(fā)動機罩內部的涂層提供的聲音吸收；-設備的某個部件或某項設備的隔音性，例如形成車架的某些構件 的隔音性、或安裝到車架上的窗玻璃的隔音性；-由設備的某個部件或某項設備提供的振動阻尼系數(shù)。這可包括在 車架上由粘結在金屬板上的瀝青產品提供的振動阻尼、由插入兩片玻璃 之間的夾層提供給車架和/或玻璃的振動阻尼、由緊固膠粘劑提供給一個 或多個部件的振動阻尼；-由設備的兩個部件或兩項設備-其中 一 個構成振動源-之間的緊固 系統(tǒng)提供的振動衰減。這可包括由插入發(fā)動機組和車架之間的柔性構件 提供的振動衰減、由插入行駛裝置與車架之間的懸掛系統(tǒng)提供的振動衰 減、由插入排氣系統(tǒng)與車架之間的柔性構件提供的振動衰減。在任何情況下，指定給各舒適指數(shù)用于判斷聲音和振動舒適質量的 目標值可以是唯一的(例如不管使用何種配置都不能超過的極限值)， 或者可由各種參數(shù)而定，例如頻率、發(fā)動才幾轉速、發(fā)動機負載、速度和 行駛狀態(tài)、各項設備正在運轉或已停止工作的事實等。在本發(fā)明的方法中，必須考慮由總裝人員根據車輛設計而設定以滿 足所有的緊急情況而不只是與聲音和振動舒適度有關的情況-例如恰當 的功能、乘客安全、審美學、價格、顧客提出的規(guī)范等-的要求(方框 2)。聲音和振動舒適度目標必須要實現(xiàn)，且同時還要符合所有要求。這 些要求可以被設定為各種設備規(guī)范的形式例如對于提供玻璃的設備供 應商，這些要求就是玻璃的形狀、組分(所使用的材料，厚度)、顏色、 所要求的光學品質等。這些要求被分成兩組-公知為絕對要求的要求，也就是指那些必須被滿足以確保被總裝 人員認定為必備的功能(諸如安全性、車輛的操作性等)的要求。例如， 對于窗玻璃，透明度就是一個絕對要求；-公知為模糊要求的要求，也就是指那些可以在某個范圍內(連續(xù)或離散地)演變而不會對車輛的整體質量造成損害的要求。例如，對于 窗玻璃，如果總裝人員認為有好幾種厚度都是可接受的(無論是否有條 件地存在于某一范圍內)，那么窗玻璃的厚度就是一個模糊要求。還必須建立輸入數(shù)據(方框3)，這些輸入數(shù)據由設計裝置根據所 需要的目標和要求定義。這些輸入數(shù)據影響到車輛內部的振動和聲音場的形成、傳播和發(fā) 射。因此，有必要作用于這些數(shù)據以優(yōu)化聲音和振動舒適度。這種數(shù)椐是各種各樣的。它們不僅涉及車輛的特定部件-其分別涉 及到各自的設備供應商，還涉及到車輛的整體以對零件進行優(yōu)化設計， 因為在車輛的所有構件之間存在著非常強的機械和聲音關系u例如，由 于與車架結合會使得玻璃的動態(tài)性能相對于其處于孤立狀態(tài)時的性能 有所改變，因此不可能在不精確了解車架的動態(tài)性能的情況下關于車輛 內部的舒適度對此玻璃進行優(yōu)化。還必須從車輛的整體角度上來考慮輸入數(shù)據，某些設備供應商必須 了解涉及其它設備供應商的數(shù)據。例如，輸入數(shù)據可以包括-有關車輛和其組成構件(窗玻璃、密封件、連結部件等)的幾何 結構和尺寸(長度、寬度和厚度)的信息；-與系統(tǒng)形成材料的物理性質有關的信息，諸如剛性模量和剪切模 量以及密度；-與振動激發(fā)有關的信息，例如固栽噪聲和振動舒適度、引入到所 研究的系統(tǒng)中的作用力(諸如由驅動系統(tǒng)在車輛車架上形成的作用力或 由于車輛與馬路之間的接觸形成的作用力)的能謙；-與聲音和空氣動力學激發(fā)有關的信息；例如穿過空氣傳播的外部 噪聲，由這些源輻射的聲音功率語和它們的方向圖，或空氣動力學噪聲， 對激發(fā)墻壁的壓力場的描述(特別地通過提供有關能譜密度和空間相關 性的信息)；-與由碰撞引起的激發(fā)有關的信息，例如雨點噪聲，對以確定的或 隨機的形式引入墻壁的作用力的描述。這些數(shù)據可對應于各種格式的設計圖，特別地對應于為紙面上的示 意性、工業(yè)制圖的形式的設計圖，或為例如由計算機輔助設計軟件程序 形成并可被其讀取的計算機數(shù)據文件形式的設計圖。當設計裝置的一個成員不打算向整個設計裝置提供過多信息時，例的工作的原因，用于表示設備的某個部件、某項設備、或車輛的一部分 或整個車輛關于聲音和振動舒適度的性能的輸入數(shù)據也許會比較復雜。 這些數(shù)據的制備必須與所使用的設計手段相兼容，以便隨后能夠僅需模 擬某項設備或設備的某個部件與其它系統(tǒng)的連接，而不必完整地模擬其它的這些系統(tǒng)。例如，輸入數(shù)據可以是-設備的某個部件或某項設備、車輛的一部分的計算得出或測量得 出的、簡化的或完整的模態(tài)基；-用于對設備的某個部件或某項設備、車輛的一部分的特征進行描 述的、計算得出或測量得出的一套能語或中間能譜、轉移函數(shù)；-用于對設備的某個部件或某項設備、車輛的一部分的特征進行描 述的、能量統(tǒng)計分析意義上的、由連接引起的功耗因子和由阻尼引起的 功耗因子；-用于對設備的某個部件或某項設備、車輛的一部分的特征進行描 述的、壓縮才莫型(condensed model)或超元素(super element)系統(tǒng)(有 限元意義上的)。一旦舒適指數(shù)被定義了各自的目標值，且一旦針對車輛建立了要求 和輸入數(shù)椐，借助于將稍后定義的設計手段(方框4)針對所述車輛預 估舒適指數(shù)值(方框5 ),再將這些預估值與目標值進行比較(方框6 )。如果這些數(shù)值中的至少一個不同于設定的目標，那么就在保持被絕 對要求凍結的輸入數(shù)據不變的同時孤立地或結合地對 一 部分或所有輸 入數(shù)據進行修改，或者通過在設定框架內對涉及模糊要求的輸入數(shù)據進 行修改來孤立地或結合地對一部分或所有輸入數(shù)據進行修改，或者通過 任意修改與任何要求都無關的輸入數(shù)據來孤立地或結合地對一部分或 所有輸入數(shù)據進行修改。這些新的輸入數(shù)據被重新用來預估舒適指數(shù)值，而這些舒適指數(shù)值 被再次用來與目標值進行比較，從而以迭代的方法來實現(xiàn)這些目標值。當經過多次迭代-就設計裝置提出的問題的復雜度而言迭代的次數(shù) 已經足夠多了-之后設定的輸入數(shù)據還不能實現(xiàn)這些目標時，通過重新 定義輸入數(shù)據和必要地重新定義要求來重新定義目標，且隨后對方法進 行修正。在目標已經達到時，建立使得能夠實現(xiàn)這些目標的輸入數(shù)據的列表 (方框7)。給出滿意結果的輸入數(shù)據使得能夠從聲音和振動的角度固 定車輛的設計。為了執(zhí)行優(yōu)化方法的各種操作，首先要定義被用來設計達到聲音和 振動舒適度目標的車輛的設計手段。根據待實現(xiàn)的目標的特性、要求的 類型和有效的技術手段(科技知識、測量系統(tǒng)、預測計算系統(tǒng)等)，由 設計裝置的成員共同地定義這些手段?；谝欢〝?shù)量的輸入數(shù)據，這些 手段使得能夠直接或間接地估算與舒適指數(shù)有關的量值，并將所獲得的 數(shù)值與已定義好的目標值進行比較。設計手段可以基于一種或多種實驗方法，例如-對設備的某個部件、某項設備或整個車輛的實際測量，使得能夠 確定聲壓水平、振動運動、速度或加速度水平、心理聲學指數(shù)值、由一 個部件引入到另一個部件上的作用力、由設備的某個部件或某項設備輻 射的功率、由設備的某個部件或某項設備提供的聲音吸收、由設備的某 個部件或某項設備提供的振動阻尼、設備的某個部件或某項設備的隔音 性、設備的某個部件或某項設備的振動衰減。-對設備的某個部件、某項設備或整個車輛的診斷測量，使得能夠 了解特定噪聲或振動的形成、傳播和放大。設計裝置也可以基于一種或多種完全數(shù)字化的預測方法，例如-有限元建模法和/或有限/無限元建模方法，其描述了車輛的局部 或全部和(必要時)包含在客艙內或車輛的外部環(huán)境中的流體(空氣) 之間的 一幾械和/或聲音交互作用；-邊界元素建模法，其描述了車輛的局部或全部和(必要時)包含 在客艙內或車輛的外部環(huán)境中的流體(空氣)之間的機械和/或聲音交互 作用；-射線打靶(my shooting)建模法，其描述了客艙內部或車輛外部 環(huán)境中的聲音傳播；-能量建模法(包含有統(tǒng)計過程也可以沒有包含統(tǒng)計過程)，其對 車輛的各構件和(必要時)包含在客艙內或車輛的外部環(huán)境中的流體之間的振動和/或聲音能量的交換和耗散的特征進行描述。設計裝置還可以基于將預測法與實驗方法結合在一起的混合法。 因此，根據本發(fā)明的用于對車輛內部的聲音和振動性能進行優(yōu)化的方法通過考慮所述要求、考慮構成車輛的所有必備特性以及聯(lián)合地對這 些特性進行調節(jié)、規(guī)劃、修正，顧及了用于定義聲音和振動性能質量的 一組標準。
權利要求
1.一種用于對機動客艙內部的聲音和振動性能進行優(yōu)化的方法，包括-建立為定義聲音和振動性能質量的標準的舒適指數(shù)的列表，并提供這些指數(shù)的目標值；-建立與整個客艙的局部或全部有關且涉及多個設備供應商的要求的列表，這些要求是涉及所有緊急情況的信息，而不只是與聲音或振動舒適度有關的信息；-定義影響客艙內部的振動和聲音場的形成、傳播和發(fā)射的輸入數(shù)據，這些輸入數(shù)據關聯(lián)到多個設備供應商且某些輸入數(shù)據受到要求的限制；-根據輸入數(shù)據估算車輛舒適指數(shù)值；-將估算值與目標值進行比較；-在估算值不匹配目標值時，單獨地或結合地作用于一些或所有輸入數(shù)據；-以迭代的方式，重復估算車輛舒適指數(shù)值的步驟、將估算值與目標值進行比較的步驟以及作用于輸入數(shù)據的步驟，以確保舒適指數(shù)值關于目標值收斂。
2. 如權利要求l所述的方法，特征在于定義聲音和振動性能質量的標準包括涉及機動客艙整體或涉及客 艙的某個部件或某項客艙設備的可測物理指數(shù)。
3. 如權利要求2所述的方法，特征在于物理指數(shù)特別地包括客艙某些位置上的聲壓級，客艙某些位置上 的振動移動、速度或加速度水平，客艙某些位置上的心理聲學指數(shù)或清 晰指數(shù)，由某個部件或某項設備輻射的聲音功率水平，由某個部件或某 項設備引入的作用力水平，某些部件或某幾項設備的聲音吸收系數(shù)，某 些部件或某幾項設備的隔音性、由某些部件或某幾項設備提供的振動阻 尼系數(shù)、兩個部件或兩項設備之間的緊固系統(tǒng)提供的振動衰減。
4. 如權利要求l-3之一所迷的方法，特征在于用戶建立絕對要求列表和具有演變范圍的模糊要求的列表，其中絕 對要求必須被滿足以確保某些被認定為必備的且絕對不能被影響的功動客艙的整體質量造成損害的情況下改變特征值的特征。
5. 如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于 輸入數(shù)據包括為數(shù)值、模態(tài)基、轉移函數(shù)、語或中間語形式的車輛組成構件和車輛的幾何結構和/或尺寸，材料的物理性質值和車輛組成 構件關于聲音和振動激勵的行為狀態(tài)。
6. 如前述權利要求中任一項所迷的方法，特征在于 設計裝置被用來估算被設計成與定義聲音和振動性能質量的標準的目標值相關聯(lián)的量值，和將這些量值與目標值進行比較。
7. 如權利要求6所迷的方法，特征在于在實施用于估算舒適度值的任何步驟之前，定義所述設計裝置。
8. 如權利要求6或7所述的方法，特征在于該設計裝置基于實驗和/或完全數(shù)字化的預測方法。
9. 如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于 在保持被絕對要求固定的輸入數(shù)據不變的同時修正輸入數(shù)據，或通過在為它們設定的框架內修正涉及模糊要求的輸入數(shù)椐來修正輸入數(shù) 據，或通過任意修正與任何要求都無關的輸入數(shù)據來修正輸入數(shù)據。
10. 如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于當經過多次迭代-就提出的問題的復雜度而言迭代的次數(shù)已經足夠 多了-之后設定的輸入數(shù)據還不能實現(xiàn)這些目標時，通過特別地重新定 義輸入數(shù)據和必要地重新定義要求來重新定義目標。
11. 如前迷權利要求中任一項所述的方法，特征在于 在優(yōu)化方法完成時，建立使得能夠實現(xiàn)目標的輸入數(shù)據的列表。
12. 如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于 窗玻璃的輻射模式的形狀在所述窗玻璃被聲音或振動場激發(fā)時在空間上被改變。
13. 如權利要求12所迷的方法，特征在于對于窗玻璃，與客艙的一個或多個腔模連接的至少一個或多個輻射 模式被消除。
14. 如權利要求l-ll中任一項所述的方法，特征在于 使窗玻璃的輻射模式在頻率上相對于客艙的腔模偏移。
15. 如權利要求1-11之一所述的方法，特征在于 相對于客艙的輻射，反相地形成聲音現(xiàn)象。
16. 如權利要求1-11之一所述的方法，特征在于 對窗玻璃與客艙之間所結合的外圍密封件的材料特性采取措施。
17. 如權利要求1-11之一所迷的方法，特征在于 修正窗玻璃與客艙之間的機械連接。
18.如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于 它由預期實施客艙整體設計的總裝人員和/或預期實施客艙的一部分的設計的至少一個設備供應商來應用。
19.如前述權利要求中任一項所述的方法，特征在于 它可應用于車輛的客艙，特別地應用亍機動車輛、卡車、客車、農業(yè)器材或火車的客艙。
20.如權利要求1-19中任一項所述的方法，特征在于 它可應用于飛機、船舶或潛艇的客艙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對機動車輛客艙的聲學舒適度進行優(yōu)化的方法，該方法由用于提供客艙整體設計的設計裝置和/或用于提供客艙部件設計的至少一個設備制造商實施，且包括建立待實現(xiàn)以作為合理確定的舒適度指示的目標值，定義涉及數(shù)個設備制造商的約束和輸入數(shù)據以獲取與客艙相關的總體數(shù)據，估算舒適度指示值并將它們與目標值進行比較，最后孤立地或結合地對輸入數(shù)據進行修正以使它們與目標值相關聯(lián)。
文檔編號B60R13/08GK101272935SQ200680034764
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權日2005年9月20日
發(fā)明者J·查利爾, M·雷費爾德 申請人:法國圣戈班玻璃廠