CN109187758A - 一种汽车前围隔声工装及其测量方法 - Google Patents

一种汽车前围隔声工装及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车前围隔声工装，包括汽车前围固定工装，所述汽车前围固定工装中部贯穿地设置有前围固定口，所述汽车前围固定工装的正、反面密封填充设置有隔声材料层，所述汽车前围固定工装的正、反面设置有阶梯凹槽，所述隔声材料层相应地设置有与所述阶梯凹槽相匹配的阶梯面。本发明还公开了一种基于所述工装的测量方法，包括步骤：(1)将汽车前围隔声工装密封安装到隔声墙窗口上；(2)测量并求得汽车前围钣金的隔声量；(3)测得贴有不同厚度的不同前围平板材料的前围整体隔声量；(4)计算得到不同前围平板材料的插入损失。本发明结构简单、工艺性好、质轻、测量可靠、成本费用低；同时能够降低工程师的工作强度，提高工作效率。

Description

一种汽车前围隔声工装及其测量方法
技术领域
本发明涉及汽车部件性能测试领域，尤其涉及一种汽车前围隔声工装及其测量方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对汽车性能的要求也越来越高。除了对动力性、经济性、安全性方面的要求之外，轿车室内的振动、噪声水平也作为衡量汽车质量的重要因素。近年来对汽车的噪声、振动和声振粗糙度(Noise,Vibration and Harshness,NVH)性能的研究受到普遍重视。
汽车前围系统作为汽车重要的零部件隔声系统，可以直接隔离发动机舱传来的空气噪声，汽车前围系统设计的好坏对整车的NVH性能产生重要影响。
汽车前围系统的隔声性能测试通常用混响室-消声室法测得。利用该方法可以准确地测试出汽车前围系统的隔声量，但测试时需要切割汽车前围、定制汽车前围工装，同时对工装进行密封。
传统的汽车前围隔声工装采用木材定制，基于木材定制汽车前围隔声工装，不仅工装重量大，同时它的造价成本高，制作周期长，严重降低工程师的工作效率。
综上，如何设计一种结构简单，质量轻，测试过程容易调节又便于移动，同时满足结构牢固可靠、成本费用低的汽车前围隔声工装，降低工程师的工作强度，提高测量结果的准确性是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种汽车前围隔声工装及其测量方法。它结构简单、加工工艺性好、质轻、测量可靠、成本费用低；同时能够降低工程师的工作强度，提高工作效率。
本发明采用如下技术方案实现：
一种汽车前围隔声工装，包括汽车前围固定工装，所述汽车前围固定工装中部贯穿地设置有用于安装汽车前围结构的前围固定口，所述汽车前围固定工装的正、反面边缘与汽车前围结构之间区域均密封填充设置有隔声材料层，所述汽车前围固定工装的正、反面密封填充隔声材料层处设置有阶梯凹槽，所述隔声材料层相应地设置有与所述阶梯凹槽相匹配的阶梯面。
进一步地，所述的隔声材料层包括依次叠加的平铺棉、EVA片材，其中平铺棉主要起吸声作用，EVA片材主要起隔声作用。
进一步地，所述的汽车前围固定工装的材料为玻璃钢，玻璃钢复合材料具有加工能耗低、质轻、强度高、设计自由度大、不锈蚀、成型工艺性好等优点。
进一步地，所述汽车前围固定工装、隔声材料层的上边缘贯穿设置有叉车孔，所述的叉车孔内设置有叉车密封块。
进一步地，所述平铺棉的厚度为30-50mm。
进一步地，所述EVA片材的厚度为1-5mm。
一种基于所述工装的测量方法，包括步骤：
(1)将安装有汽车前围结构的前围钣金的汽车前围隔声工装运送到混响室、消声室之间的隔声墙窗口上，同时将汽车前围隔声工装与隔声墙窗口之间进行密封；
(2)测量并求得汽车前围钣金的隔声量STLsteel；
(3)将不同厚度的不同前围平板材料贴附在所述汽车前围钣金上，测试获得贴有不同厚度的不同前围平板材料的前围整体隔声量STLtotal；
(4)计算出不同厚度的不同前围平板材料的插入损失IL：
IL＝STLtotal-STLsteel
式中STLtotal为前围平板材料与前围钣金整体隔声量，STLsteel为前围钣金的隔声量。
进一步地，所述的步骤(2)具体包括：
(21)测量出混响室扩散声场的平均声压计算传递到前围钣金上的声功率：
式中，为混响室内传声器获得声压的均方值；S为待测样件的面积；为介质密度；c0为介质声速。
(22)测量消声室一侧声强，将声强乘以汽车前围结构4的面积得到消声室侧的声功率：
Wout＝IS
式中，I为前围钣金消声室一侧声强；
(23)求得汽车前围钣金的隔声量：
式中，为混响室的平均声压级；为全消室的平均声强级。
进一步地，所述步骤(1)中，利用叉车将安装有汽车前围结构的前围钣金的汽车前围隔声工装运送到混响室、消声室之间的隔声墙窗口上。
进一步地，所述步骤(22)中，测量消声室一侧声强时，采用声强探头均匀的扫描前围钣金表面得到前围钣金的声强。
相比现有技术，本发明结构简单、加工工艺性好、质轻、测量可靠、成本费用低；同时能够降低工程师的工作强度，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明实施例中玻璃钢汽车前围隔声工装结构示意图；
图2是玻璃钢汽车前围隔声工装结构爆炸图；
图3是汽车前围固定工装示意图(从消声室侧看)；
图4是汽车前围固定工装结构示意图(从混响室侧看)；
图5是汽车前围结构示意图；
图6是位于消声室侧的平铺棉结构示意图；
图7是位于混响室侧的平铺棉结构示意图；
图8是位于消声室侧的EVA片材结构示意图；
图9是位于混响室侧的EVA片材结构示意图；
附图标注说明：1-EVA片材，2-平铺棉，3-汽车前围固定工装，4-汽车前围结构，5-平铺棉，6-EVA片材，7-叉车孔密封块，8-叉车孔。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的实施例做进一步详细说明。
如图1和2所示，一种汽车前围隔声工装，包括汽车前围固定工装3，所述汽车前围固定工装3中部贯穿地设置有用于安装汽车前围结构4的前围固定口31，所述汽车前围固定工装3的正、反面边缘与汽车前围结构4之间区域均密封填充设置有隔声材料层。所述汽车前围固定工装的正、反面密封填充隔声材料层处设置有阶梯凹槽，所述隔声材料层相应地设置有与所述阶梯凹槽相匹配的阶梯面。
所述的隔声材料层包括依次叠加的平铺棉2、5和EVA片材1、6，其中平铺棉主要起吸声作用，EVA片材主要起隔声作用。所述汽车前围结构4从样车上切割下来，用于测试该汽车前围的隔声性能；所述汽车前围固定工装3采用玻璃钢复合材料制作，玻璃钢复合材料具有加工能耗低、质轻、强度高、设计自由度大、不锈蚀、成型工艺性好等优点；所述平铺棉2、5用于密封玻璃钢汽车前围工装，主要起吸声作用；所述EVA片材1、6用于密封玻璃钢汽车前围工装，主要起隔声作用。
如图5所示，所述汽车前围结构4从样车上切割下来，用于测试该汽车前围的隔声性能。已切割的汽车前围固定安装于汽车前围固定工装3上，所述汽车前围结构4与汽车前围固定工装3之间采用螺栓连接。
如图3和4所示，所述汽车前围固定工装3采用玻璃钢复合材料制作，玻璃钢复合材料具有加工能耗低、质轻、强度高、设计自由度大、不锈蚀、成型工艺性好等优点，传统的汽车前围隔声工装采用木材制作，工装质量大、造价成本高、制作周期长。
如图6和7所示，所述平铺棉2、5用于密封汽车前围固定工装3，其中平铺棉主要起吸声作用。由于玻璃钢复合材料制作的汽车前围固定工装3难以满足实验测试的隔声要求，因此，汽车前围固定工装3除汽车前围区域以外的裸露区域需要进行密封处理以达到隔声要求。汽车前围固定工装3除汽车前围区域以外的裸露区域的两侧(即工装面向混响室一侧和面向消声室一侧)，首先需要包一层平铺棉2、5(见图6和图7)，该平铺棉2、5的厚度为40毫米。
如图8和9所示，所述EVA片材1、6用于密封汽车前围固定工装3，其中EVA片材1、6主要起隔声作用。由于玻璃钢复合材料制作的汽车前围固定工装3难以满足实验测试的隔声要求，因此，汽车前围固定工装3除去汽车前围区域以外的裸露区域需要进行密封处理以达到隔声要求。汽车前围固定工装3除汽车前围区域以外的裸露区域的两侧(即工装面向混响室一侧和面向消声室一侧)，在包有平铺棉2、5区域的外侧需要再包一层EVA片材1、6(见图8和图9)，EVA片材1、6的厚度为2毫米。
本发明还公开了一种基于所述工装的测量方法，所述测量方法用于测试汽车前围的隔声性能。
首先介绍本发明测量方法的理论基础，本发明采用混响室-消声室法对汽车前围的隔声性能进行预测。混响室-消声室法采用的实验设施包括相邻而建的标准混响室和消声室，混响室和消声室之间的隔声墙上开有样件窗口，用于安装测试样件。混响室作为发声室，消声室作为受声室。声波在混响室内随机入射到样件表面引起样件振动并向消声室辐射声能。通过测量混响室与消声室的声压和声强，可以计算被测样件的隔声量。
一种基于所述工装的测量方法，包括步骤：
(1)利用叉车将安装有汽车前围结构4的前围钣金的汽车前围隔声工装运送到混响室、消声室之间的隔声墙窗口上，同时将汽车前围隔声工装与隔声墙窗口之间进行密封；
(2)测量并求得汽车前围钣金的隔声量STLsteel；
(3)将不同厚度的不同前围平板材料贴附在所述汽车前围钣金上，测试获得贴有不同厚度的不同前围平板材料的前围整体隔声量STLtotal；
(4)计算出不同厚度的不同前围平板材料的插入损失IL：
IL＝STLtotal-STLsteel
式中STLtotal为前围平板材料与前围钣金整体隔声量，STLsteel为前围钣金的隔声量。
具体而言，所述的步骤(2)具体包括：
(21)测量出混响室扩散声场的平均声压计算传递到前围钣金上的声功率：
式中，为混响室内传声器获得声压的均方值；S为待测样件的面积；为介质密度；c0为介质声速。
(22)测量消声室一侧声强，测试时用声强探头均匀的扫描前围钣金表面，得到前围钣金的声强，声强乘以汽车前围结构4的面积得到消声室侧的声功率：
Wout＝IS
式中，I为前围钣金消声室一侧声强；
(23)求得汽车前围钣金的隔声量：
式中，为混响室的平均声压级；为全消室的平均声强级。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车前围隔声工装，其特征在于：包括汽车前围固定工装，所述汽车前围固定工装中部贯穿地设置有用于安装汽车前围结构的前围固定口，所述汽车前围固定工装的正、反面边缘与汽车前围结构之间均密封填充设置有隔声材料层；所述汽车前围固定工装的正、反面密封填充隔声材料层处设置有阶梯凹槽，所述隔声材料层相应地设置有与所述阶梯凹槽相匹配的阶梯面。
2.根据权利要求1所述的汽车前围隔声工装，其特征在于：所述的隔声材料层包括依次叠加的平铺棉、EVA片材。
3.根据权利要求1所述的汽车前围隔声工装，其特征在于：所述的汽车前围固定工装3的材料为玻璃钢。
4.根据权利要求1所述的汽车前围隔声工装，其特征在于：所述汽车前围固定工装、隔声材料层的上边缘贯穿设置有叉车孔，所述的叉车孔内设置有叉车密封块。
5.根据权利要求2所述的汽车前围隔声工装，其特征在于：所述平铺棉的厚度为30-50mm。
6.根据权利要求2所述的汽车前围隔声工装，其特征在于：所述EVA片材的厚度为1-5mm。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述工装的测量方法，其特征在于，包括步骤：
(1)将安装有汽车前围结构的前围钣金的汽车前围隔声工装运送到混响室、消声室之间的隔声墙窗口上，同时将汽车前围隔声工装与隔声墙窗口之间进行密封；
(2)测量并求得汽车前围钣金的隔声量STLsteel；
(3)将不同厚度的不同前围平板材料贴附在所述汽车前围钣金上，测试获得贴有不同厚度的不同前围平板材料的前围整体隔声量STLtotal；
(4)计算出不同厚度的不同前围平板材料的插入损失IL：
IL＝STLtotal-STLsseel
式中STLtotal为前围平板材料与前围钣金整体隔声量，STLsteel为前围钣金的隔声量。
8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括：
(21)测量出混响室扩散声场的平均声压计算传递到前围钣金上的声功率：
式中，为混响室内传声器获得声压的均方值；S为待测样件的面积；为介质密度；c0为介质声速。
(22)测量消声室一侧声强，将声强乘以汽车前围结构4的面积得到消声室侧的声功率：
Wout＝IS
式中，I为前围钣金消声室一侧声强；
(23)求得汽车前围钣金的隔声量：
式中，为混响室的平均声压级；为全消室的平均声强级。
9.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述步骤(1)中，利用叉车将安装有汽车前围结构的前围钣金的汽车前围隔声工装运送到混响室、消声室之间的隔声墙窗口上。
10.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述步骤(22)中，测量消声室一侧声强时，采用声强探头均匀的扫描前围钣金表面得到前围钣金的声强。
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