本發(fā)明涉及汽車部件性能測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車前圍隔聲性能預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)汽車性能的要求也越來(lái)越高。除了對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性方面的要求之外，轎車室內(nèi)的振動(dòng)、噪聲水平也作為衡量汽車質(zhì)量的重要因素。近年來(lái)對(duì)汽車的噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(noise，vibrationandharshness，nvh)性能的研究受到普遍重視。前圍系統(tǒng)作為汽車重要的零部件隔聲系統(tǒng)，可以直接隔離發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳來(lái)的空氣噪聲，前圍系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)整車的nvh性能產(chǎn)生重要影響。前圍系統(tǒng)的隔聲性能測(cè)試通常用混響室-消聲室法測(cè)得。利用這種方法可以準(zhǔn)確地測(cè)試出前圍系統(tǒng)的隔聲量(材料一側(cè)的入射聲能與另一側(cè)的透射聲能相差的分貝數(shù)即為材料的隔聲量r，也稱傳遞損失tl)，但測(cè)試時(shí)需要切割汽車前圍、定制工裝和較高的密封條件，相比平板材料測(cè)試的工作量要大很多。并且，若設(shè)計(jì)的前圍系統(tǒng)不符合要求而需要變更設(shè)計(jì)(例如變更鈑金厚度或前圍平板材料的厚度)時(shí)，需要根據(jù)變更的設(shè)計(jì)重新開模和測(cè)量，導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更的成本和工作量的增加，使設(shè)計(jì)變更的工作進(jìn)程非常緩慢，而且，由于設(shè)計(jì)變更很難做到一次成功，往往需要多次變更才能得到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，這更進(jìn)一步增加了設(shè)計(jì)難度和工作量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，有必要提供一種可以大幅減少測(cè)試工作量的汽車前圍隔聲性能預(yù)測(cè)方法。本發(fā)明提供的汽車前圍隔聲性能預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：將不同厚度的鋼板安裝在混響室-消聲室的隔聲墻上，測(cè)試不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板；將不同厚度的不同前圍平板材料貼附在鋼板上，測(cè)試不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板；根據(jù)鋼板的隔聲量stl鋼板和前圍平板材料的隔聲量stl平板預(yù)測(cè)計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合。進(jìn)一步地，根據(jù)鋼板的隔聲量stl鋼板和前圍平板材料的隔聲量stl平板預(yù)測(cè)計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合的步驟包括如下子步驟：統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度及其所占的面積；根據(jù)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度計(jì)算前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli，利用前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli和不同區(qū)域的面積計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合。進(jìn)一步地，統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度及其所占的面積的步驟包括如下子步驟：建立前圍系統(tǒng)的三維數(shù)模，建立的三維數(shù)模中根據(jù)鈑金和前圍平板材料厚度的不同將前圍系統(tǒng)劃分為不同的區(qū)域；統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度及其所占的面積，得到前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度分布。進(jìn)一步地，前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli等于該區(qū)域內(nèi)鋼板的隔聲量stl鋼板和前圍平板材料的隔聲量stl平板之和。進(jìn)一步地，根據(jù)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli和不同區(qū)域的面積計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合時(shí)采用的公式為以及stl＝10log(1/τ)，式中τ1，τ2...τn為前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的透射系數(shù)，透射系數(shù)與隔聲量的關(guān)系為s1，s2...sn為前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的面積。進(jìn)一步地，計(jì)算不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板和不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板時(shí)采用的公式為stl＝lp-li-6，式中l(wèi)p為入射平均聲壓級(jí)，由設(shè)于混響室內(nèi)的麥克風(fēng)采集，li為透射聲強(qiáng)，由設(shè)于全消室內(nèi)的聲強(qiáng)探頭采集。進(jìn)一步地，在將不同厚度的不同前圍平板材料貼附在鋼板上，測(cè)試不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板的步驟中，前圍平板材料被裁切成鋼板一樣的大小，貼附在全消室一側(cè)的鋼板上。進(jìn)一步地，在將不同厚度的不同前圍平板材料貼附在鋼板上，測(cè)試不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板的步驟中，測(cè)試的前圍平板材料為eva和pu的組合。本發(fā)明通過(guò)預(yù)先測(cè)試不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板和不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料厚度及其所占面積，從而可以預(yù)測(cè)計(jì)算出前圍系統(tǒng)的等效隔聲量stl。由于本發(fā)明是通過(guò)預(yù)先測(cè)量不同厚度的鋼板和不同厚度的不同前圍平板材料隔聲量來(lái)預(yù)測(cè)前圍系統(tǒng)的等效隔聲量，因此可以在預(yù)測(cè)不同前圍系統(tǒng)的隔聲量時(shí)，直接提取對(duì)應(yīng)的預(yù)先測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算得到，而不用進(jìn)行切割汽車前圍、定制工裝、進(jìn)行密封等操作，而大幅減少了前圍系統(tǒng)隔聲量測(cè)試的工作量。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。附圖說(shuō)明圖1所示本發(fā)明實(shí)施例的汽車前圍隔聲性能預(yù)測(cè)方法的流程示意圖；圖2所示為本發(fā)明用到的混響室-全消室的示意圖；圖3所示為利用混響室-消聲室法測(cè)得的鋼板隔聲量的測(cè)試結(jié)果，在圖中，由下而上依次為厚度為0.7mm至1.4mm的鋼板的隔聲量測(cè)試結(jié)果。圖4所示為利用混響室-消聲室法測(cè)得的前圍平板材料隔聲量的測(cè)試結(jié)果。圖5所示為汽車前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的材料厚度分布情況示意圖。圖6所示為利用本發(fā)明的方法得到的汽車前圍隔聲性能的測(cè)試結(jié)果。具體實(shí)施方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明如下。首先先介紹本發(fā)明的理論基礎(chǔ)，本發(fā)明采用混響室-消聲室法對(duì)汽車前圍的隔聲量進(jìn)行預(yù)測(cè)。混響室-消聲室法采用的試驗(yàn)設(shè)施包括相鄰而建的標(biāo)準(zhǔn)混響室和標(biāo)準(zhǔn)全消室，混響室和全消室之間的隔聲墻上開有試件窗口，用于安裝測(cè)試零件?；祉懯易鳛闇y(cè)試發(fā)聲室，全消室作為測(cè)試接受室。聲波在混響室內(nèi)隨機(jī)入射到試件表面引起試件振動(dòng)并向全消室輻射聲能。通過(guò)測(cè)量混響室與全消室的聲壓和聲強(qiáng)，可以計(jì)算被測(cè)零件的隔聲量。由于汽車前圍是由不同厚度的前圍平板材料和鈑金組成，因此，汽車前圍系統(tǒng)的隔聲量即為前圍平板材料和鈑金鋼板的組合隔聲量?；诖耍鐖D1所示，本發(fā)明的汽車前圍隔聲性能預(yù)測(cè)方法可包括如下步驟：步驟s1：提供混響室-全消室。在本步驟中，混響室的墻角放置有2個(gè)球聲源，以產(chǎn)生白噪聲激勵(lì)，在混響室內(nèi)形成均勻的擴(kuò)散聲場(chǎng)，并且，如圖2所示，混響室內(nèi)還隨機(jī)布置有4個(gè)麥克風(fēng)，以采集混響室內(nèi)的平均聲壓級(jí)，即入射平均聲壓級(jí)lp。全消室內(nèi)利用聲強(qiáng)探頭以恒定的速度掃描試件表面，測(cè)得從混響室透射到全消室的聲強(qiáng)，即透射聲強(qiáng)li。如此，即可根據(jù)公式stl＝lp-li-6計(jì)算被測(cè)材料的隔聲量。步驟s2：將不同厚度的鋼板安裝在隔聲墻上，測(cè)試不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板。在本步驟中，鋼板被裁切成稍大于隔聲墻上試件窗口的大小。在將鋼板安裝在隔聲墻上時(shí)，需要利用密封材料(玻璃膠/熱熔膠)密封，在計(jì)算隔聲量時(shí)，進(jìn)行密封的試件邊緣部分不參與隔聲量的計(jì)算。密封完畢后，需要利用超聲波測(cè)漏儀進(jìn)行密封性檢測(cè)，確保無(wú)漏聲后，即可進(jìn)行鋼板的隔聲量測(cè)試和計(jì)算。在計(jì)算不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板時(shí)，利用混響室內(nèi)測(cè)得的入射平均聲壓級(jí)lp和全消室內(nèi)測(cè)得的透射聲強(qiáng)li，根據(jù)公式stl＝lp-li-6即可得到不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。步驟s3：將不同厚度的不同前圍平板材料裁剪成鋼板一樣的大小，將其貼附在全消室一側(cè)的鋼板上，測(cè)試不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板，測(cè)試結(jié)果如圖4所示。在本步驟中測(cè)試的前圍平板材料可以為eva、毛氈、pu等，也可以為上述前圍平板材料的組合。在圖4中測(cè)試的前圍平板材料為eva和pu的組合。步驟s4：根據(jù)測(cè)得的鋼板隔聲量stl鋼板和前圍平板材料隔聲量stl平板預(yù)測(cè)計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合。本步驟包括如下子步驟：步驟s41：統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度及其所占的面積。步驟s41可以進(jìn)一步包括：步驟s411：利用catia、ug等軟件建立前圍系統(tǒng)的三維數(shù)模。如圖5所示，三維數(shù)?？梢灾庇^地反映出前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料厚度。在建模過(guò)程中，建模軟件按照預(yù)先的設(shè)置，根據(jù)鈑金和前圍平板材料厚度的不同將前圍系統(tǒng)劃分為不同的區(qū)域，顏色相同的區(qū)域表示鈑金和前圍平板材料厚度相同的區(qū)域，不同顏色區(qū)域內(nèi)的鈑金和前圍平板材料的厚度不同。步驟s412：根據(jù)建立的三維數(shù)模統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度及其所占的面積，得到前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度分布。在實(shí)際情況中，在步驟s3中進(jìn)行前圍平板材料的隔聲量測(cè)試時(shí)，不可能每種厚度的前圍平板材料都進(jìn)行測(cè)試，因此，在步驟s411中，對(duì)前圍系統(tǒng)分區(qū)時(shí)，可根據(jù)表1所示的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)前圍平板材料的厚度做近似處理，將位于給定厚度范圍內(nèi)的前圍平板材料都看作是具有特定厚度的前圍平板材料，例如，若某個(gè)區(qū)域內(nèi)前圍平板材料的厚度為0-5mm，則可以認(rèn)為該區(qū)域的前圍平板材料的厚度為5mm。表1前圍平板材料的厚度(mm)近似值(mm)鈑金裸露00-555-101010-151515-202020-252525-3030步驟s42：根據(jù)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料的厚度計(jì)算前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli，利用前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli和不同區(qū)域的面積計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合，計(jì)算結(jié)果如圖6所示。在本步驟中，前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli可通過(guò)公式stli＝stl鋼板+stl平板得到。在利用前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli計(jì)算前圍系統(tǒng)的組合隔聲量stl組合時(shí)，基于的理論基礎(chǔ)是組合件隔聲理論，即當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)是由不同隔聲性能的材料組合而成的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)的等效透射系數(shù)τ可以表示為：式中，τ1，τ2...τn為不同材料的透射系數(shù)，在本實(shí)施例中為前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的透射系數(shù)，透射系數(shù)與隔聲量的關(guān)系為s1，s2...sn為不同材料的分布面積，在本實(shí)施例中為前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的面積。綜上，根據(jù)前圍系統(tǒng)不同區(qū)域的隔聲量stli和不同區(qū)域的面積可以計(jì)算得到前圍系統(tǒng)的等效隔聲量stl：stl＝10log(1/τ)。由上面的敘述可以知道，本發(fā)明通過(guò)預(yù)先測(cè)試不同厚度鋼板的隔聲量stl鋼板和不同厚度的不同前圍平板材料的隔聲量stl平板，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)前圍系統(tǒng)中不同區(qū)域的鈑金和前圍平板材料厚度及其所占面積，從而可以預(yù)測(cè)計(jì)算出前圍系統(tǒng)的等效隔聲量stl。由于本發(fā)明是通過(guò)預(yù)先測(cè)量不同厚度的鋼板和不同厚度的不同前圍平板材料隔聲量來(lái)預(yù)測(cè)前圍系統(tǒng)的等效隔聲量，因此可以在預(yù)測(cè)不同前圍系統(tǒng)的隔聲量時(shí)，直接提取對(duì)應(yīng)的預(yù)先測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算得到，而不用進(jìn)行切割汽車前圍、定制工裝、進(jìn)行密封等操作，而大幅減少了前圍系統(tǒng)隔聲量測(cè)試的工作量。并且，在需要變更前圍系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，也不需要重新測(cè)量，只需提取對(duì)應(yīng)的預(yù)先測(cè)量數(shù)據(jù)即可計(jì)算得到，大大節(jié)約了設(shè)計(jì)變更的工作量，加快了工作進(jìn)程。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12