CN106596009A - 一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，包括弧形管a、b、c、d、端盖、喇叭、密封垫片、气门嘴、紧固螺栓、紧固螺钉、功率放大器、声学传感器、数据采集仪和计算机；该些弧形管的两端法兰盘之间用紧固螺栓固定连接，该端盖一端法兰盘与弧形管c环形支管端部法兰盘间用紧固螺栓固定连接，该喇叭端口与弧形管c环形支管内部环形支撑间用紧固螺钉固定连接；试验测量时在环形空腔内加入细小的泡沫粒，可以直接观测空腔中的共振情况；进行车轮空腔共振噪声控制方法研究时，制作不同结构的有机玻璃管用以模拟不同的吸声结构，在有机玻璃管上布设吸声材料，相比于实际轮胎结构，使用有机玻璃管制作、装配等简便且成本低。

Description

一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置
技术领域
本发明提供一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，它涉及一种汽车胎内空腔共振的实验装置，具体涉及汽车轮胎空腔共振噪声测试分析及噪声控制方法研究的实验装置，属于汽车技术领域。
背景技术
汽车的车内噪声直接影响着汽车的乘坐舒适性，车内噪声主要来自动力系统，轮胎-路面系统以及风激励的噪声源；随着对汽车振动噪声控制技术的发展，轮胎噪声对车内噪声的影响逐步明显；轮胎在地面滚动时，不平的路面与不平轮胎胎面的接触激起胎面宽频振动，激发由轮胎和车轮的轮辋构成的空腔声响系统发生共振，在空腔内形成驻波，该驻波激振车轮，进而在车内产生噪声。
对于轮胎空腔振动噪声以及各种降噪方法机理的研究，使用实际的轮胎进行测量可获得受到外部激励作用时轮胎空腔各位置的声压变化，但是应用该方法不能够直观的显示出轮胎空腔内部共振的状态，在进行如布设吸声材料，安装吸声结构等噪声控制方法研究中，在实际的轮胎上安装及拆卸各种噪声控制的配件操作复杂、困难且成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，实现轮胎空腔共振特性及噪声控制性能结果的可视化，方便改造结构、布设吸声材料进行各种噪声控制方法降噪性能的研究。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于它包括弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d、端盖、喇叭、矩形密封垫片、圆形密封垫片、气门嘴、紧固螺栓、紧固螺钉、功率放大器、声学传感器、数据采集仪、计算机；它们相互之间的关系(位置关系、连接关系)是：该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d两端法兰盘之间用矩形密封垫片密封，用紧固螺栓固定连接，该端盖一端法兰盘与弧形管c环形支管端部法兰盘间用圆形密封垫片密封，用紧固螺栓固定连接，该喇叭端口与弧形管c环形支管内部环形支撑间用紧固螺钉固定连接，该喇叭使用连接线通过端盖上的通孔与功率放大器连接，该功率放大器通过连接线与计算机连接，该气门嘴固定在弧形管a外侧壁气门嘴安装孔内，该声学传感器固定在弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d侧壁的圆形通孔内，通过连接线与数据采集仪连接，该数据采集仪通过连接线与计算机连接；
该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d内部空腔截面为矩形，其尺寸与汽车轮胎空腔截面相匹配；
该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d和端盖的材料为透明材质，如透明有机玻璃；实验时将聚苯乙烯泡沫粒置于弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d空腔内；
该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d的侧壁开有声学传感器安装孔，该弧形管a外侧壁开有气门嘴安装孔；
该弧形管c的外侧壁有环形支管，支管内部有环形支撑，上边开有通气孔及螺纹孔；
该端盖内部有环形支撑，端部开有通孔用以通过连接线；
该喇叭端口的固定位置位于弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d内部所形成的环形空腔表面，喇叭端口面积近似于汽车轮胎接地面积，用以模拟汽车轮胎接地时路面对汽车轮胎的激励；
该矩形密封垫片尺寸与弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d两端法兰盘尺寸相匹配；
该圆形密封垫片尺寸与端盖法兰盘尺寸相匹配；
该气门嘴为轿车轮胎常用气门嘴；
该紧固螺栓和紧固螺钉选用现有成品；
该功率放大器选用现有成品；
该声学传感器为常用的声学传感器；
该数据采集仪为常用的声学分析数据采集仪；
该计算机为常用计算机；
本发明的有益效果为：
使用透明的弧形有机玻璃管模拟轮胎空腔，四段弧形玻璃管的内壁构成环形，其截面为矩形，与理论计算简化模型相同，实验结果可有效地结合理论计算结果进行空腔振动机理分析；进行噪声控制方法研究时，制作不同结构的有机玻璃管用以模拟不同的吸声结构，相比于更改实际的轮辋结构，有机玻璃管在制作、装配等方面相对简便且成本低，在有机玻璃管空腔内布设吸声材料，进行吸声材料吸声特性测试及吸声材料布局优化时相对简便；通过打入气体改变胎内气压，可研究气压对胎内空腔共振的影响；进行实验测量时在环形空腔内加入细小的聚苯乙烯泡沫粒，可以直接观测空腔中的共振情况。
附图说明
图1为本发明所述的实验装置结构示意图。
图2为本发明弧形管c与喇叭连接示意图。
图3为本发明弧形管a结构示意图。
图4为本发明弧形管b结构示意图。
图5为本发明端盖结构示意图。
图中序号说明如下：
1为弧形管a、2为弧形管b、3为弧形管c、4为弧形管d、
5为喇叭、6为端盖、7为矩形密封垫片、8为圆形密封垫片、
9为气门嘴、10为紧固螺栓、11为紧固螺钉、12为功率放大器、
13为声学传感器、14为数据采集仪、15为计算机
具体实施方式
本发明一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，参见图1，它包括弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4、端盖5、喇叭6、矩形密封垫片7、圆形密封垫片8、气门嘴9、紧固螺栓10、紧固螺钉11、功率放大器12、声学传感器13、数据采集仪14、计算机15；它们相互之间的连接关系是弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4两端法兰盘之间用矩形密封垫片7密封，用紧固螺栓10固定连接，该端盖5一端法兰盘与弧形管c3环形支管端部法兰盘间用圆形密封垫片8密封，用紧固螺栓10固定连接，该喇叭6端口与弧形管c3环形支管内部环形支撑间用紧固螺钉11固定连接，该喇叭6使用连接线通过端盖5上的通孔与功率放大器12连接，该功率放大器12通过连接线与计算机15连接，该气门嘴9固定在弧形管a1外侧壁气门嘴安装孔内，该声学传感器13固定在弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4侧壁的圆形通孔内，通过连接线与数据采集仪14连接，该数据采集仪14通过连接线与计算机15连接。
该弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4内部空腔截面为矩形，其尺寸与汽车轮胎空腔截面相匹配。
该弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4和端盖5的材质为透明有机玻璃，实验时将聚苯乙烯泡沫粒置于弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4空腔内。
该弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4的侧壁开有声学传感器安装孔，该弧形管a1外侧壁开有气门嘴安装孔。
该弧形管c3的外侧壁有环形支管，支管内部有环形支撑，上边开有通气孔及螺纹孔。
该端盖5内部有环形支撑，端部开有通孔用以通过连接线。
该喇叭6端口的固定位置位于弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4内部所形成的环形空腔表面，喇叭6端口面积近似于汽车轮胎接地面积，用以模拟汽车轮胎接地时路面对汽车轮胎的激励。
该矩形密封垫片7尺寸与弧形管a1、弧形管b2、弧形管c3、弧形管d4两端法兰盘尺寸相匹配。
该圆形密封垫片8尺寸与端盖5法兰盘尺寸相匹配。
该气门嘴9为轿车轮胎常用气门嘴。
该紧固螺栓10紧固螺钉11选用现有成品。
该功率放大器12选用现有成品。
该声学传感器13为常用的声学传感器。
该数据采集仪14为常用的声学分析数据采集仪。
该计算机15为常用计算机。

Claims (5)

1.一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于：它包括弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d、端盖、喇叭、矩形密封垫片、圆形密封垫片、气门嘴、紧固螺栓、紧固螺钉、功率放大器、声学传感器、数据采集仪和计算机；它们相互之间的关系是：该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d两端法兰盘之间用矩形密封垫片密封，用紧固螺栓固定连接，该端盖一端法兰盘与弧形管c环形支管端部法兰盘间用圆形密封垫片密封，用紧固螺栓固定连接，该喇叭端口与弧形管c环形支管内部环形支撑间用紧固螺钉固定连接，该喇叭使用连接线通过端盖上的通孔与功率放大器连接，该功率放大器通过连接线与计算机连接，该气门嘴固定在弧形管a外侧壁气门嘴安装孔内，该声学传感器固定在弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d侧壁的圆形通孔内，通过连接线与数据采集仪连接，该数据采集仪通过连接线与计算机连接；
该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d内部空腔截面为矩形，其尺寸与汽车轮胎空腔截面相匹配；
该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d在实验时将聚苯乙烯泡沫粒置于弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d空腔内；该弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d的侧壁开有声学传感器安装孔，该弧形管a外侧壁开有气门嘴安装孔；该弧形管c的外侧壁有环形支管，支管内部有环形支撑，上边开有通气孔及螺纹孔；
该端盖内部有环形支撑，端部开有通孔用以通过连接线；
该喇叭的端口的固定位置位于弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d内部所形成的环形空腔表面，喇叭端口面积近似于汽车轮胎接地面积，用以模拟汽车轮胎接地时路面对汽车轮胎的激励；
该矩形密封垫片尺寸与弧形管a、弧形管b、弧形管c、弧形管d两端法兰盘尺寸相匹配；
该圆形密封垫片尺寸与端盖法兰盘尺寸相匹配；
该气门嘴为轿车轮胎常用气门嘴；
该数据采集仪为常用的声学分析数据采集仪；
该紧固螺栓和紧固螺钉、功率放大器、声学传感器和计算机都选用现有成品。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于：该弧形管a、弧形管b、弧形管c和弧形管d的材质为透明材质。
3.根据权利要求1、2所述的一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于：该弧形管a、弧形管b、弧形管c和弧形管d的材质为透明有机玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于：该端盖的材质为透明材质。
5.根据权利要求1、4所述的一种用于测试分析及控制汽车胎内空腔共振的实验装置，其特征在于：该端盖的材质为透明有机玻璃。
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