基于工況傳遞路徑分析方法的車內(nèi)噪聲精準(zhǔn)識別與控制策略研究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景隨著全球汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡慕煌üぞ?。近年來，全球汽車產(chǎn)量持續(xù)增長，據(jù)國際汽車制造商協(xié)會（OICA）數(shù)據(jù)顯示，2023年全球汽車產(chǎn)量達(dá)到了[X]億輛，中國作為全球最大的汽車生產(chǎn)國和消費(fèi)國，2023年汽車產(chǎn)量達(dá)到[X]萬輛，占全球汽車產(chǎn)量的比重超過[X]%。汽車行業(yè)的繁榮不僅為人們的出行帶來了便利，也推動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在汽車市場競爭日益激烈的當(dāng)下，消費(fèi)者對汽車品質(zhì)的要求愈發(fā)嚴(yán)苛，汽車舒適性成為影響消費(fèi)者購車決策的關(guān)鍵因素之一。車內(nèi)噪聲作為衡量汽車舒適性的重要指標(biāo)，其控制水平直接關(guān)系到汽車的品質(zhì)和用戶體驗(yàn)。車內(nèi)噪聲過大，會對駕乘人員的聽覺系統(tǒng)造成損害，導(dǎo)致聽力下降。長期暴露在高噪聲環(huán)境中，還會引發(fā)疲勞、頭痛、失眠等一系列健康問題，影響駕乘人員的身心健康。車內(nèi)噪聲還會干擾駕乘人員之間的交流，降低車載音響系統(tǒng)的收聽效果，嚴(yán)重影響駕駛體驗(yàn)和乘坐舒適性。車內(nèi)噪聲的來源復(fù)雜多樣，主要包括發(fā)動機(jī)噪聲、輪胎噪聲、風(fēng)噪、車身結(jié)構(gòu)噪聲等。在不同的工況下，如怠速、加速、勻速行駛、減速等，各噪聲源的貢獻(xiàn)程度存在顯著差異。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲通常是車內(nèi)噪聲的主要來源；而在高速行駛時，風(fēng)噪和輪胎噪聲則可能成為主導(dǎo)因素。車內(nèi)噪聲還受到車輛設(shè)計(jì)、制造工藝、材料選擇等多種因素的影響。不合理的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能會導(dǎo)致噪聲的放大和傳播，而制造工藝的缺陷則可能使車身密封性變差，增加外界噪聲的傳入。材料的選擇對車內(nèi)噪聲也有重要影響，如隔音材料的性能、阻尼材料的應(yīng)用等都會直接影響車內(nèi)噪聲的控制效果。1.1.2研究意義準(zhǔn)確識別車內(nèi)噪聲源和傳播路徑，對于提升汽車舒適性具有至關(guān)重要的意義。通過深入研究車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和傳播特性，能夠有針對性地采取有效的降噪措施，從而顯著降低車內(nèi)噪聲水平。對于發(fā)動機(jī)噪聲，可以通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)，優(yōu)化燃燒過程，減少燃燒噪聲的產(chǎn)生；調(diào)整發(fā)動機(jī)懸掛系統(tǒng)，采用高性能的隔振橡膠元件，降低發(fā)動機(jī)振動向車身的傳遞。對于輪胎噪聲，可以通過優(yōu)化輪胎花紋設(shè)計(jì)，降低輪胎與地面之間的摩擦噪聲；選擇低噪聲輪胎，減少輪胎自身的振動噪聲。對于風(fēng)噪，可以通過優(yōu)化車身外形設(shè)計(jì)，降低風(fēng)阻系數(shù)，減少空氣與車身表面的摩擦噪聲；加強(qiáng)車身密封性，減少風(fēng)噪的傳入。通過這些措施的實(shí)施，可以有效降低車內(nèi)噪聲，為駕乘人員營造一個安靜、舒適的車內(nèi)環(huán)境，提升汽車的整體品質(zhì)和用戶滿意度。汽車噪聲作為城市交通噪聲的重要組成部分，對環(huán)境和居民生活產(chǎn)生了不可忽視的影響。根據(jù)相關(guān)研究，交通噪聲在城市噪聲污染中的占比高達(dá)[X]%以上，其中汽車噪聲是交通噪聲的主要來源。過高的汽車噪聲會干擾居民的正常生活、學(xué)習(xí)和工作，影響居民的心理健康和生活質(zhì)量。因此，降低汽車噪聲對減少環(huán)境污染、改善城市聲環(huán)境具有重要作用。通過控制車內(nèi)噪聲，能夠有效降低汽車向外界輻射的噪聲，減少對周圍環(huán)境和居民的干擾，為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。對車內(nèi)噪聲源和傳播路徑的研究，能夠?yàn)槠囋O(shè)計(jì)和制造提供重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。在汽車設(shè)計(jì)階段，工程師可以根據(jù)噪聲識別的結(jié)果，優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)、布局和材料選擇，從源頭上減少噪聲的產(chǎn)生和傳播。通過合理設(shè)計(jì)車身的聲學(xué)結(jié)構(gòu)，增加隔音和吸音材料的應(yīng)用，提高車身的密封性，能夠有效降低車內(nèi)噪聲。在制造過程中，嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝和質(zhì)量，確保零部件的精度和裝配質(zhì)量，能夠減少因制造缺陷導(dǎo)致的噪聲問題。這些技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，有助于推動汽車技術(shù)的進(jìn)步，提高我國汽車產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在車內(nèi)噪聲識別領(lǐng)域，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究。國外方面，早在20世紀(jì)70年代，歐美等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家就開始關(guān)注車內(nèi)噪聲問題，并投入大量資源進(jìn)行研究。美國通用汽車公司的研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)測試和理論分析，對車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和傳播特性進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)噪聲在低頻段對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)較大，而輪胎噪聲和風(fēng)噪在高頻段的影響更為顯著。德國大眾汽車公司則利用先進(jìn)的聲學(xué)測試技術(shù)，如聲強(qiáng)測量、聲全息等，對車內(nèi)噪聲源進(jìn)行了準(zhǔn)確識別，并提出了相應(yīng)的降噪措施，如優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)、采用高性能隔音材料等，有效降低了車內(nèi)噪聲水平。國內(nèi)的研究起步相對較晚，但近年來發(fā)展迅速。20世紀(jì)90年代，國內(nèi)一些高校和科研機(jī)構(gòu)開始涉足車內(nèi)噪聲研究領(lǐng)域。清華大學(xué)汽車工程系在車內(nèi)噪聲控制方面取得了一系列重要成果，他們研制的SIMS聲強(qiáng)測量系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識別汽車主要噪聲源，在推廣應(yīng)用中獲得良好聲譽(yù)，已為多種汽車及柴油機(jī)識別了主要噪聲源并取得明顯降噪效果。同濟(jì)大學(xué)通過建立轎車乘坐室聲學(xué)模型，深入研究了結(jié)構(gòu)振動引起的聲振耦合特性，為車內(nèi)噪聲分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要理論支持。此外，國內(nèi)一些汽車企業(yè)也逐漸加大了對車內(nèi)噪聲研究的投入，通過與高校和科研機(jī)構(gòu)合作，不斷提升自身的噪聲控制技術(shù)水平。工況傳遞路徑分析方法（TPA）作為車內(nèi)噪聲研究的重要手段，近年來受到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)TPA方法基于試驗(yàn)和線性疊加原理，通過計(jì)算各傳遞路徑的能量貢獻(xiàn)量，對各傳遞路徑進(jìn)行排序，研究機(jī)械系統(tǒng)的振動噪聲傳遞特性。國外學(xué)者在傳統(tǒng)TPA方法的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。美國密歇根大學(xué)的學(xué)者提出了運(yùn)行工況TPA（OTPA）方法，該方法能夠在實(shí)際運(yùn)行工況下對噪聲傳遞路徑進(jìn)行分析，無需對系統(tǒng)進(jìn)行激勵，具有操作簡便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但該方法對噪聲較為敏感，當(dāng)噪聲較大時，分析結(jié)果的準(zhǔn)確性會受到影響。德國亞琛工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則將功率流法引入TPA領(lǐng)域，通過分析功率流在各傳遞路徑上的分布情況，更準(zhǔn)確地評估各噪聲源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)，為噪聲控制提供了更有針對性的依據(jù)。國內(nèi)學(xué)者也在工況傳遞路徑分析方法方面進(jìn)行了積極探索。西安交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)對OTPA方法進(jìn)行了深入研究，考慮了參考點(diǎn)距離的影響，設(shè)計(jì)了輻射球聲源聲傳遞路徑仿真系統(tǒng)和激振器激勵矩形板振動傳遞路徑實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明OTPA值與理論值和實(shí)驗(yàn)值的相對誤差分別小于5％和8％，同時指出應(yīng)合理布置傳感器和設(shè)計(jì)運(yùn)行工況，以提高OTPA方法的精度。西北工業(yè)大學(xué)的學(xué)者創(chuàng)新性地提出了基于擴(kuò)展工況傳遞路徑分析（OPAX）的振動環(huán)境預(yù)計(jì)方法，采用實(shí)測數(shù)據(jù)搭建振動環(huán)境預(yù)計(jì)模型，再利用該模型對新工況下的振動環(huán)境進(jìn)行預(yù)計(jì)，通過試驗(yàn)驗(yàn)證，該方法預(yù)計(jì)精度較高，且搭建模型所需數(shù)據(jù)量較少，搭建方便，具有可操作性和工程實(shí)用價值。盡管國內(nèi)外學(xué)者在車內(nèi)噪聲識別和工況傳遞路徑分析方法方面取得了豐碩成果，但當(dāng)前研究仍存在一些不足之處。在噪聲源識別方面，對于一些復(fù)雜的噪聲源，如發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲的分離，以及輪胎與路面相互作用產(chǎn)生的噪聲的準(zhǔn)確識別，仍存在一定困難。在傳遞路徑分析方面，現(xiàn)有的分析方法大多基于線性系統(tǒng)假設(shè)，而實(shí)際汽車系統(tǒng)存在非線性因素，如橡膠元件的非線性特性、結(jié)構(gòu)的接觸非線性等，這些非線性因素會對噪聲傳遞特性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致分析結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差。此外，不同車型、不同品牌的汽車在結(jié)構(gòu)和性能上存在差異，目前的研究成果在通用性和普適性方面還有待提高，需要針對具體車型進(jìn)行定制化的分析和研究。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本文聚焦于基于工況傳遞路徑分析方法的車內(nèi)噪聲識別研究，旨在深入剖析車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和傳播特性，為汽車噪聲控制提供科學(xué)依據(jù)和有效策略。具體研究內(nèi)容涵蓋以下幾個方面：車內(nèi)噪聲源分析：全面梳理車內(nèi)噪聲的主要來源，包括發(fā)動機(jī)噪聲、輪胎噪聲、風(fēng)噪、車身結(jié)構(gòu)噪聲等，并深入分析各噪聲源在不同工況下的產(chǎn)生機(jī)理和特性。在怠速工況下，著重研究發(fā)動機(jī)的燃燒過程和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，分析燃燒噪聲和機(jī)械噪聲的產(chǎn)生原因和傳播路徑；在高速行駛工況下，重點(diǎn)探討空氣動力學(xué)原理，研究風(fēng)噪的產(chǎn)生機(jī)制以及車身外形、車窗密封性等因素對風(fēng)噪的影響。工況傳遞路徑分析方法介紹：詳細(xì)闡述工況傳遞路徑分析方法（TPA）的基本原理、流程和關(guān)鍵技術(shù)。深入講解傳統(tǒng)TPA方法基于試驗(yàn)和線性疊加原理，如何通過計(jì)算各傳遞路徑的能量貢獻(xiàn)量來研究機(jī)械系統(tǒng)的振動噪聲傳遞特性；同時，介紹運(yùn)行工況TPA（OTPA）、擴(kuò)展工況傳遞路徑分析（OPAX）等改進(jìn)方法的原理和優(yōu)勢，分析它們在實(shí)際應(yīng)用中的適用場景和局限性?；诠r傳遞路徑分析方法的車內(nèi)噪聲識別：運(yùn)用工況傳遞路徑分析方法，對不同工況下的車內(nèi)噪聲進(jìn)行全面識別和分析。通過實(shí)驗(yàn)測試，獲取各噪聲源的激勵信號和車內(nèi)噪聲響應(yīng)信號，利用傳遞函數(shù)等工具，準(zhǔn)確計(jì)算各傳遞路徑對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量。在此基礎(chǔ)上，深入分析各噪聲源在不同工況下對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)程度和傳遞路徑的特性，為后續(xù)的降噪措施提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持?；谧R別結(jié)果的優(yōu)化措施：根據(jù)車內(nèi)噪聲源和傳遞路徑的識別結(jié)果，針對性地提出一系列有效的降噪優(yōu)化措施。對于發(fā)動機(jī)噪聲，從改進(jìn)發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化燃燒過程、調(diào)整發(fā)動機(jī)懸掛系統(tǒng)等方面入手，降低噪聲的產(chǎn)生和傳遞；對于輪胎噪聲，通過優(yōu)化輪胎花紋設(shè)計(jì)、選擇低噪聲輪胎、改善輪胎與地面的接觸等措施，減少輪胎噪聲的產(chǎn)生；對于風(fēng)噪，通過優(yōu)化車身外形設(shè)計(jì)、加強(qiáng)車身密封性、改進(jìn)后視鏡形狀等方法，降低風(fēng)噪的傳入。同時，綜合考慮車身結(jié)構(gòu)、材料選擇等因素，提出整體的優(yōu)化方案，以達(dá)到最佳的降噪效果。1.3.2研究方法為確保研究的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和有效性，本文綜合運(yùn)用多種研究方法，從理論分析、實(shí)驗(yàn)測試到案例驗(yàn)證，全面深入地開展基于工況傳遞路徑分析方法的車內(nèi)噪聲識別研究。文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于車內(nèi)噪聲識別、工況傳遞路徑分析方法以及汽車噪聲控制等方面的文獻(xiàn)資料，全面了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的問題。對國內(nèi)外相關(guān)研究成果進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析，總結(jié)前人的研究經(jīng)驗(yàn)和方法，為本文的研究提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和研究思路。通過對文獻(xiàn)的深入研究，了解到不同噪聲源的產(chǎn)生機(jī)理和傳播特性，以及各種工況傳遞路徑分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，為后續(xù)的研究提供了重要的參考依據(jù)。實(shí)驗(yàn)測試法：搭建專業(yè)的車內(nèi)噪聲測試平臺，運(yùn)用先進(jìn)的傳感器和測試設(shè)備，對不同工況下的車內(nèi)噪聲進(jìn)行精確測量。在實(shí)驗(yàn)過程中，嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。通過在車輛的發(fā)動機(jī)、輪胎、車身等關(guān)鍵部位布置振動傳感器，在車內(nèi)駕駛員耳旁、乘客座位等位置布置聲壓傳感器，實(shí)時采集各噪聲源的激勵信號和車內(nèi)噪聲響應(yīng)信號。對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時分析和處理，為車內(nèi)噪聲源和傳遞路徑的識別提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持。案例分析法：選取具有代表性的汽車車型作為研究對象，運(yùn)用工況傳遞路徑分析方法對其車內(nèi)噪聲進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究。深入了解該車型在不同工況下的噪聲特性和傳遞路徑，針對識別出的噪聲源和傳遞路徑，提出具體的降噪優(yōu)化措施，并對優(yōu)化效果進(jìn)行評估和驗(yàn)證。通過對實(shí)際案例的分析和研究，不僅能夠檢驗(yàn)工況傳遞路徑分析方法的有效性和實(shí)用性，還能夠?yàn)槠囍圃焐烫峁┚唧w的降噪解決方案，具有重要的工程應(yīng)用價值。二、車內(nèi)噪聲源及影響因素分析2.1車內(nèi)噪聲源分類車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生是一個復(fù)雜的過程，涉及多個噪聲源和多種影響因素。準(zhǔn)確識別車內(nèi)噪聲源，深入分析其產(chǎn)生機(jī)理和特性，是進(jìn)行車內(nèi)噪聲控制的基礎(chǔ)。車內(nèi)噪聲源主要可分為發(fā)動機(jī)噪聲、輪胎噪聲、風(fēng)噪和車身結(jié)構(gòu)噪聲四大類，以下將對各類噪聲源進(jìn)行詳細(xì)分析。2.1.1發(fā)動機(jī)噪聲發(fā)動機(jī)作為汽車的核心部件，是車內(nèi)噪聲的重要來源之一。發(fā)動機(jī)噪聲主要由燃燒噪聲和機(jī)械噪聲兩部分構(gòu)成。燃燒噪聲是由于發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)可燃混合氣燃燒時，氣體壓力急劇上升，沖擊發(fā)動機(jī)各部件，使其振動而產(chǎn)生的噪聲。以柴油機(jī)為例，柴油在燃燒室內(nèi)的燃燒過程可分為滯燃期、急燃期、緩燃期和后燃期四個階段。在滯燃期，噴入氣缸的柴油與空氣混合，但尚未著火燃燒，隨著混合氣的積累，氣缸內(nèi)壓力和溫度逐漸升高；進(jìn)入急燃期后，混合氣迅速燃燒，氣缸內(nèi)壓力急劇上升，產(chǎn)生強(qiáng)烈的壓力波動，從而引發(fā)燃燒噪聲。若柴油的十六烷值不合適或噴油時間過于提前，會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)工作粗暴，使燃燒噪聲急劇增大。對于汽油機(jī)而言，過熱、汽油品質(zhì)不良和點(diǎn)火提前角過大等原因，可能造成高頻爆炸聲、敲缸等異常燃燒現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生較大的燃燒噪聲。機(jī)械噪聲則是由發(fā)動機(jī)內(nèi)部機(jī)械部件的運(yùn)動和相互作用產(chǎn)生的?；钊?、齒輪、配氣機(jī)構(gòu)等運(yùn)動件之間的撞擊、摩擦和振動是機(jī)械噪聲的主要來源。在發(fā)動機(jī)工作過程中，活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動，由于活塞與氣缸套之間存在一定的間隙，當(dāng)活塞受到氣體壓力的作用時，會對缸壁產(chǎn)生周期性的敲擊，從而產(chǎn)生活塞敲擊噪聲。這種噪聲在發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時較為明顯，隨著轉(zhuǎn)速的升高，活塞運(yùn)動速度加快，敲擊頻率增加，噪聲也會相應(yīng)增大。發(fā)動機(jī)的傳動齒輪在嚙合過程中，齒與齒之間的撞擊和摩擦?xí)a(chǎn)生齒輪噪聲；曲軸的扭轉(zhuǎn)振動也會破壞齒輪的正常嚙合，激發(fā)出額外的噪聲。配氣機(jī)構(gòu)中的氣門在開啟和關(guān)閉過程中，與氣門座、氣門導(dǎo)管之間的摩擦和撞擊，以及凸輪軸與挺柱、搖臂之間的接觸和運(yùn)動，都會產(chǎn)生機(jī)械噪聲。這些機(jī)械噪聲相互疊加，形成了發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲。發(fā)動機(jī)噪聲具有明顯的頻率特性和隨工況變化的特點(diǎn)。在低頻段，燃燒噪聲通常占主導(dǎo)地位，這是因?yàn)槿紵^程中的壓力波動頻率相對較低。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，機(jī)械部件的運(yùn)動速度加快，機(jī)械噪聲的頻率也隨之升高，在高頻段，機(jī)械噪聲逐漸成為主要成分。在不同的工況下，如怠速、加速、勻速行駛、減速等，發(fā)動機(jī)噪聲的大小和特性也會發(fā)生變化。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低，燃燒噪聲相對較小，但由于此時其他噪聲源的影響也較小，發(fā)動機(jī)噪聲可能成為車內(nèi)噪聲的主要來源；在加速工況下，發(fā)動機(jī)負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速迅速上升，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都會顯著增大，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲明顯升高；在勻速行駛工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定，噪聲也相對平穩(wěn)，但仍會對車內(nèi)噪聲產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)；在減速工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，噪聲也會隨之減小。2.1.2輪胎噪聲輪胎噪聲是車輛行駛過程中輪胎與路面相互作用產(chǎn)生的噪聲，也是車內(nèi)噪聲的重要組成部分。輪胎噪聲的產(chǎn)生機(jī)理較為復(fù)雜，主要包括輪胎與路面的摩擦噪聲、花紋振動噪聲以及空氣泵氣噪聲等。輪胎與路面的摩擦是產(chǎn)生噪聲的主要原因之一。當(dāng)輪胎在路面上滾動時，輪胎表面與路面之間存在摩擦力，這種摩擦力會使輪胎表面產(chǎn)生微小的變形和振動，從而產(chǎn)生噪聲。路面的粗糙度對摩擦噪聲有顯著影響，在粗糙的路面上行駛時，輪胎與路面之間的接觸和摩擦更加劇烈，產(chǎn)生的噪聲也更大。在砂石路面或破損的水泥路面上，輪胎噪聲明顯高于在平整瀝青路面上的噪聲。輪胎的材質(zhì)和花紋設(shè)計(jì)也會影響摩擦噪聲的大小。較硬的輪胎材質(zhì)在與路面摩擦?xí)r更容易產(chǎn)生振動，從而增加噪聲；而合理設(shè)計(jì)的輪胎花紋可以減少輪胎與路面的接觸面積，降低摩擦力，進(jìn)而減小摩擦噪聲。輪胎花紋振動也是產(chǎn)生噪聲的重要因素。輪胎花紋塊在與路面接觸時，會受到路面的激勵而產(chǎn)生振動。當(dāng)花紋塊的振動頻率與輪胎的固有頻率接近時，會發(fā)生共振現(xiàn)象，使振動加劇，噪聲增大?；y塊的大小、形狀和排列方式都會影響花紋振動噪聲的大小。較大的花紋塊在振動時產(chǎn)生的能量較大，噪聲也相對較大；而不規(guī)則的花紋排列方式可能會導(dǎo)致花紋塊的振動不一致，產(chǎn)生更加復(fù)雜的噪聲?？諝獗脷庠肼暿禽喬ピ肼暤牧硪粋€重要組成部分。當(dāng)輪胎高速轉(zhuǎn)動時，輪胎花紋與路面之間的空氣會受到擠壓，隨著輪胎的滾動，空氣又在輪胎離開接觸面時被釋放，這樣連續(xù)的“壓擠-釋放”過程，使得空氣迸發(fā)出噪聲，即空氣泵氣噪聲。車速越快，空氣泵氣噪聲越大，車輛越重，輪胎與路面之間的壓力也越大，噪聲同樣會增大。輪胎的結(jié)構(gòu)和花紋設(shè)計(jì)對空氣泵氣噪聲也有影響，例如，采用低噪聲花紋設(shè)計(jì)，增加花紋溝的深度和寬度，可以改善空氣的流通，減少空氣泵氣噪聲的產(chǎn)生。輪胎噪聲的大小與車輛行駛速度密切相關(guān)。隨著車速的增加，輪胎與路面的摩擦、花紋振動以及空氣泵氣等作用都會加劇，導(dǎo)致輪胎噪聲迅速增大。相關(guān)研究表明，在干燥路面上，當(dāng)汽車時速達(dá)到100公里時，輪胎的噪聲可能成為整車噪聲的重要噪聲源；而在濕路面上，由于輪胎與路面之間的水膜會改變輪胎的振動特性和空氣流動狀態(tài)，即使車速較低，輪胎噪聲也可能蓋過其他噪聲成為最主要的噪聲源。輪胎的磨損程度也會對噪聲產(chǎn)生影響，磨損嚴(yán)重的輪胎表面花紋變淺，與路面的接觸和摩擦特性發(fā)生變化，噪聲會相應(yīng)增大。2.1.3風(fēng)噪風(fēng)噪是汽車行駛時空氣與車身表面相互作用產(chǎn)生的噪聲，隨著車速的提高，風(fēng)噪對車內(nèi)噪聲的影響愈發(fā)顯著。風(fēng)噪的產(chǎn)生主要源于空氣與車身表面的摩擦以及氣流的分離和漩渦。當(dāng)汽車在空氣中行駛時，車身表面與空氣之間存在相對運(yùn)動，空氣會對車身表面產(chǎn)生摩擦力，這種摩擦力會使車身表面的空氣分子產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生噪聲，即摩擦風(fēng)噪。車身表面的粗糙度、氣流速度以及空氣的粘性等因素都會影響摩擦風(fēng)噪的大小。車身表面越粗糙，氣流與車身表面的摩擦就越劇烈，產(chǎn)生的摩擦風(fēng)噪也就越大；隨著車速的增加，氣流速度增大，摩擦風(fēng)噪也會隨之增大。氣流的分離和漩渦是產(chǎn)生風(fēng)噪的另一個重要原因。當(dāng)氣流流經(jīng)車身時，如果車身線條不夠流暢，存在突出的棱角、邊緣或者不規(guī)則的曲面，氣流就會在這些部位發(fā)生分離，形成漩渦。漩渦的產(chǎn)生和破裂會導(dǎo)致空氣壓力的波動，從而產(chǎn)生噪聲，即漩渦風(fēng)噪。汽車的外形設(shè)計(jì)對漩渦風(fēng)噪有很大影響，例如，一些車型的后視鏡設(shè)計(jì)不合理，突出于車身之外，氣流在經(jīng)過后視鏡時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流，形成漩渦，增加風(fēng)噪；車身的縫隙、孔洞以及車門、車窗的密封不嚴(yán)等問題，也會導(dǎo)致氣流通過這些部位進(jìn)入車內(nèi)，產(chǎn)生哨音或呼嘯聲等風(fēng)噪。風(fēng)噪的大小與車速的關(guān)系十分密切，通常情況下，車速越快，風(fēng)噪越大。當(dāng)車速超過一定值時，風(fēng)噪可能會超過發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲，成為車內(nèi)噪聲的主要來源。相關(guān)研究表明，風(fēng)噪的聲壓級與車速的6次方成正比，這意味著車速的微小增加，可能會導(dǎo)致風(fēng)噪顯著增大。汽車的外形設(shè)計(jì)、車身密封性以及車窗玻璃的性能等因素也會對風(fēng)噪產(chǎn)生重要影響。采用流線型的車身設(shè)計(jì)，能夠使氣流更順暢地流過車身，減少氣流分離和漩渦的產(chǎn)生，從而降低風(fēng)噪；良好的車身密封性可以阻擋外部氣流的侵入，減少風(fēng)噪的傳入；使用雙層或多層隔音玻璃，能夠有效阻隔風(fēng)噪，降低車內(nèi)風(fēng)噪水平。2.1.4車身結(jié)構(gòu)噪聲車身結(jié)構(gòu)噪聲是由于車身結(jié)構(gòu)在受到外界激勵（如發(fā)動機(jī)振動、路面不平激勵、風(fēng)激勵等）時產(chǎn)生振動，進(jìn)而輻射出的噪聲。車身結(jié)構(gòu)噪聲的產(chǎn)生與車身結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性密切相關(guān)。當(dāng)車身結(jié)構(gòu)受到外界激勵時，會產(chǎn)生振動響應(yīng)。如果車身結(jié)構(gòu)的剛度不足，在激勵作用下容易發(fā)生較大的變形和振動，從而輻射出較強(qiáng)的噪聲。車身的某些部件，如車門、發(fā)動機(jī)罩、車頂?shù)?，在振動時會像一個揚(yáng)聲器一樣，將振動能量轉(zhuǎn)化為聲能，向車內(nèi)輻射噪聲。車身結(jié)構(gòu)的共振現(xiàn)象也會導(dǎo)致噪聲的增大，當(dāng)外界激勵的頻率與車身結(jié)構(gòu)的固有頻率接近或相等時，會發(fā)生共振，使車身結(jié)構(gòu)的振動幅值急劇增大，輻射出的噪聲也會顯著增強(qiáng)。車身結(jié)構(gòu)噪聲的傳播路徑較為復(fù)雜，主要通過空氣傳播和結(jié)構(gòu)傳播兩種方式傳入車內(nèi)?？諝鈧鞑ナ侵杠嚿斫Y(jié)構(gòu)振動產(chǎn)生的噪聲通過空氣介質(zhì)直接傳播到車內(nèi)；結(jié)構(gòu)傳播則是指振動通過車身結(jié)構(gòu)的連接件、支撐件等傳遞到車內(nèi)，引起車內(nèi)部件的振動，進(jìn)而產(chǎn)生噪聲。發(fā)動機(jī)振動通過發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)傳遞到車身，再通過車身結(jié)構(gòu)傳播到車內(nèi)，引起車內(nèi)座椅、儀表板等部件的振動，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲。車身結(jié)構(gòu)噪聲的頻率特性與車身結(jié)構(gòu)的固有頻率和外界激勵的頻率有關(guān)。在低頻段，車身結(jié)構(gòu)的整體振動起主要作用，噪聲頻率相對較低；在高頻段，車身結(jié)構(gòu)的局部振動較為明顯，噪聲頻率相對較高。車身結(jié)構(gòu)噪聲的大小還受到車身結(jié)構(gòu)的阻尼特性影響，阻尼越大，能夠消耗的振動能量越多，車身結(jié)構(gòu)噪聲也就越小。在車身結(jié)構(gòu)中添加阻尼材料，可以有效提高車身的阻尼特性，降低結(jié)構(gòu)噪聲。2.2不同工況下噪聲源的變化2.2.1怠速工況在怠速工況下，發(fā)動機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時發(fā)動機(jī)噪聲是車內(nèi)噪聲的主要來源。發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲在怠速工況下都有體現(xiàn)。由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低，燃燒過程相對較為平穩(wěn)，燃燒噪聲的強(qiáng)度相對較小。但由于此時其他噪聲源，如輪胎噪聲、風(fēng)噪等，因車輛靜止或低速行駛而處于較低水平，發(fā)動機(jī)噪聲在車內(nèi)噪聲中所占的比例就顯得尤為突出。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲中，活塞敲擊噪聲較為明顯?；钊跉飧變?nèi)做往復(fù)運(yùn)動，由于活塞與氣缸套之間存在一定的間隙，在怠速時，活塞的運(yùn)動速度雖然較慢，但每一次往復(fù)運(yùn)動都會對缸壁產(chǎn)生敲擊，這種敲擊聲會通過發(fā)動機(jī)機(jī)體、發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)等傳遞到車身，進(jìn)而傳入車內(nèi)，成為車內(nèi)噪聲的一部分。發(fā)動機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)在怠速時也會產(chǎn)生一定的噪聲，氣門的開啟和關(guān)閉、凸輪軸與挺柱之間的摩擦等都會產(chǎn)生機(jī)械噪聲，這些噪聲相互疊加，構(gòu)成了怠速工況下發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲。一些車輛在怠速時，還可能出現(xiàn)由于發(fā)動機(jī)共振引起的噪聲增大現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)動機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)或車身的某些部件的固有頻率接近時，就會發(fā)生共振，使發(fā)動機(jī)的振動加劇，噪聲也隨之增大。某車型在怠速時，發(fā)動機(jī)的四階激振頻率與車身前部的某一局部模態(tài)頻率重合，導(dǎo)致前風(fēng)擋下部產(chǎn)生共振，輻射出較大的轟鳴噪聲，使車內(nèi)噪聲明顯增大。通過對發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)的優(yōu)化，改變了發(fā)動機(jī)的振動傳遞特性，避免了共振的發(fā)生，有效降低了車內(nèi)噪聲。2.2.2加速工況加速工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升，負(fù)荷增加，發(fā)動機(jī)噪聲顯著增大。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都呈現(xiàn)出增強(qiáng)的趨勢。在燃燒噪聲方面，加速時發(fā)動機(jī)需要更多的燃油來提供動力，燃燒室內(nèi)的燃燒過程更加劇烈，氣體壓力的波動也更大，導(dǎo)致燃燒噪聲增大。噴油提前角在加速時的調(diào)整不當(dāng)，可能會使燃燒更加粗暴，進(jìn)一步增大燃燒噪聲。發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲在加速工況下也會明顯增強(qiáng)。活塞的運(yùn)動速度加快，其對缸壁的敲擊力和敲擊頻率都大幅增加，使得活塞敲擊噪聲顯著增大。發(fā)動機(jī)內(nèi)部的齒輪、配氣機(jī)構(gòu)等部件的運(yùn)動速度也加快，它們之間的撞擊和摩擦更加劇烈，產(chǎn)生的機(jī)械噪聲也隨之增大。高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，曲軸的扭轉(zhuǎn)振動也會更加明顯，這不僅會影響發(fā)動機(jī)的正常工作，還會激發(fā)更多的機(jī)械噪聲。除了發(fā)動機(jī)噪聲，加速工況下輪胎噪聲也會有所增加。隨著車速的提高，輪胎與路面之間的摩擦、花紋振動以及空氣泵氣等作用都會加劇，導(dǎo)致輪胎噪聲增大。加速時車輛的加速度較大，輪胎受到的驅(qū)動力和制動力也會發(fā)生變化，這可能會使輪胎與路面之間的接觸狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)一步增大輪胎噪聲。加速工況下，風(fēng)噪也開始對車內(nèi)噪聲產(chǎn)生影響。雖然此時車速可能還沒有達(dá)到使風(fēng)噪成為主導(dǎo)噪聲源的程度，但隨著車速的上升，風(fēng)噪的強(qiáng)度會逐漸增加。車身表面的氣流速度加快，空氣與車身表面的摩擦以及氣流的分離和漩渦現(xiàn)象都會加劇，從而產(chǎn)生更多的風(fēng)噪。加速時發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的氣流也會發(fā)生變化，可能會引起發(fā)動機(jī)艙內(nèi)部件的振動，進(jìn)而產(chǎn)生額外的噪聲，這些噪聲也會通過發(fā)動機(jī)艙與車廂之間的間隙傳入車內(nèi)，增加車內(nèi)噪聲。2.2.3勻速工況在勻速行駛工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)噪聲相對平穩(wěn)。此時，發(fā)動機(jī)的燃燒過程和機(jī)械運(yùn)動都處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲的強(qiáng)度變化不大。發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲主要取決于燃油的品質(zhì)、燃燒系統(tǒng)的性能以及發(fā)動機(jī)的負(fù)荷等因素。在勻速工況下，只要這些因素保持不變，燃燒噪聲就會保持在一個相對穩(wěn)定的水平。發(fā)動機(jī)的機(jī)械噪聲也主要取決于發(fā)動機(jī)內(nèi)部部件的磨損情況、潤滑條件以及裝配精度等因素。在正常情況下，這些因素在勻速工況下不會發(fā)生突然的變化，因此機(jī)械噪聲也會相對穩(wěn)定。輪胎噪聲在勻速工況下是車內(nèi)噪聲的重要組成部分。隨著車速的不同，輪胎噪聲的大小也會有所變化。一般來說，車速越高，輪胎噪聲越大。這是因?yàn)檐囁僭黾訒馆喬ヅc路面之間的摩擦、花紋振動以及空氣泵氣等作用加劇。在高速公路上以120km/h的速度勻速行駛時，輪胎噪聲可能會比在城市道路上以60km/h的速度行駛時明顯增大。路面的狀況對輪胎噪聲也有很大影響，在粗糙的路面上行駛時，輪胎噪聲會比在平整的路面上更大。風(fēng)噪在勻速工況下也會對車內(nèi)噪聲產(chǎn)生一定的影響，尤其是當(dāng)車速較高時。當(dāng)車速達(dá)到一定程度后，風(fēng)噪可能會超過發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲，成為車內(nèi)噪聲的主要來源。風(fēng)噪的大小與車速、車身外形、車身密封性等因素密切相關(guān)。采用流線型車身設(shè)計(jì)、良好的車身密封性以及優(yōu)化的車窗玻璃等措施，可以有效降低風(fēng)噪，提高車內(nèi)的舒適性。在高速行駛時，車輛的風(fēng)阻系數(shù)對風(fēng)噪的影響尤為顯著，風(fēng)阻系數(shù)越小，風(fēng)噪也就越小。勻速工況下，車身結(jié)構(gòu)噪聲也不容忽視。車身結(jié)構(gòu)在受到發(fā)動機(jī)振動、路面不平激勵以及風(fēng)激勵等外界激勵時，會產(chǎn)生振動并輻射出噪聲。車身的某些部件，如車門、發(fā)動機(jī)罩、車頂?shù)?，在振動時會像揚(yáng)聲器一樣，將振動能量轉(zhuǎn)化為聲能，向車內(nèi)輻射噪聲。車身結(jié)構(gòu)的共振現(xiàn)象也會導(dǎo)致噪聲的增大，如果外界激勵的頻率與車身結(jié)構(gòu)的固有頻率接近或相等，就會發(fā)生共振，使車身結(jié)構(gòu)的振動幅值急劇增大，輻射出的噪聲也會顯著增強(qiáng)。為了降低車身結(jié)構(gòu)噪聲，可以在車身結(jié)構(gòu)中添加阻尼材料，提高車身的阻尼特性，減少振動能量的傳遞和輻射。2.2.4減速工況減速工況下，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，發(fā)動機(jī)噪聲隨之減小。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，燃燒室內(nèi)的燃燒過程逐漸趨于平穩(wěn)，燃燒噪聲的強(qiáng)度也逐漸減弱。發(fā)動機(jī)內(nèi)部機(jī)械部件的運(yùn)動速度減慢，它們之間的撞擊和摩擦也相應(yīng)減少，機(jī)械噪聲也隨之降低。當(dāng)車輛從高速行駛狀態(tài)減速時，發(fā)動機(jī)的噴油系統(tǒng)會減少燃油噴射量，使燃燒過程逐漸減弱，燃燒噪聲也會明顯減小。發(fā)動機(jī)內(nèi)部的活塞、齒輪等部件的運(yùn)動速度降低，它們產(chǎn)生的機(jī)械噪聲也會隨之降低。輪胎噪聲在減速工況下也會有所變化。隨著車速的降低，輪胎與路面之間的摩擦、花紋振動以及空氣泵氣等作用都會減弱，導(dǎo)致輪胎噪聲減小。減速時車輛的制動力會使輪胎受到額外的作用力，這可能會使輪胎與路面之間的接觸狀態(tài)發(fā)生改變，產(chǎn)生一些短暫的噪聲。在急剎車時，輪胎與路面之間會產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，可能會發(fā)出尖銳的摩擦聲，但這種噪聲通常是短暫的，隨著車輛速度的降低會迅速消失。風(fēng)噪在減速工況下也會隨著車速的降低而減小。車身表面的氣流速度減慢，空氣與車身表面的摩擦以及氣流的分離和漩渦現(xiàn)象都會減弱，從而使風(fēng)噪減小。在減速過程中，車輛的風(fēng)阻系數(shù)不變，但由于車速降低，風(fēng)噪的強(qiáng)度也會相應(yīng)降低。當(dāng)車輛從高速行駛狀態(tài)減速到低速行駛狀態(tài)時，風(fēng)噪的減小會使車內(nèi)噪聲明顯降低，駕乘人員會感覺到車內(nèi)環(huán)境變得更加安靜。在減速工況下，由于車輛的制動系統(tǒng)開始工作，制動噪聲可能會成為車內(nèi)噪聲的一部分。制動噪聲主要是由剎車片與剎車盤之間的摩擦產(chǎn)生的，其大小與剎車片的材質(zhì)、磨損程度以及制動強(qiáng)度等因素有關(guān)。新的剎車片通常會產(chǎn)生較小的制動噪聲，而磨損嚴(yán)重的剎車片在制動時可能會發(fā)出較大的尖叫聲。制動強(qiáng)度越大，剎車片與剎車盤之間的摩擦就越劇烈，制動噪聲也就越大。在緊急制動時，制動噪聲可能會比較明顯，但在正常減速制動時，制動噪聲通常不會對車內(nèi)噪聲產(chǎn)生太大的影響。2.3影響車內(nèi)噪聲的其他因素2.3.1車輛設(shè)計(jì)車輛設(shè)計(jì)是影響車內(nèi)噪聲的重要因素之一，涵蓋了車輛外形和內(nèi)部布局等多個方面。車輛外形設(shè)計(jì)對風(fēng)噪的產(chǎn)生有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)氣流流經(jīng)車身時，如果車身線條不夠流暢，存在突出的棱角、邊緣或者不規(guī)則的曲面，就會導(dǎo)致氣流分離和漩渦的產(chǎn)生，從而引發(fā)風(fēng)噪。一些車型的后視鏡設(shè)計(jì)不合理，突出于車身之外，氣流在經(jīng)過時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍流，增加風(fēng)噪。車身的縫隙、孔洞以及車門、車窗的密封不嚴(yán)等問題，也會導(dǎo)致氣流通過這些部位進(jìn)入車內(nèi)，產(chǎn)生哨音或呼嘯聲等風(fēng)噪。而采用流線型的車身設(shè)計(jì)，能夠使氣流更順暢地流過車身，減少氣流分離和漩渦的產(chǎn)生，從而降低風(fēng)噪。許多豪華車型在設(shè)計(jì)時，通過風(fēng)洞試驗(yàn)對車身外形進(jìn)行優(yōu)化，使車身表面的氣流更加平滑，有效降低了風(fēng)噪。寶馬5系在車身設(shè)計(jì)上采用了流暢的線條和低風(fēng)阻的造型，風(fēng)阻系數(shù)僅為0.23，相比同級別車型，風(fēng)噪明顯降低。內(nèi)部布局的合理性也與車內(nèi)噪聲密切相關(guān)。發(fā)動機(jī)、變速箱等動力部件與車廂之間的距離和隔離措施會影響發(fā)動機(jī)噪聲和傳動系統(tǒng)噪聲的傳入。如果動力部件與車廂距離過近，且隔離措施不到位，噪聲就容易直接傳入車內(nèi)。一些車型通過優(yōu)化發(fā)動機(jī)艙的布局，增加發(fā)動機(jī)與車廂之間的隔音屏障，采用雙層防火墻等措施，有效阻隔了發(fā)動機(jī)噪聲的傳播。車內(nèi)座椅、內(nèi)飾件等的布置和連接方式也會影響車內(nèi)噪聲。不合理的座椅布置可能會導(dǎo)致人體對噪聲的感知增強(qiáng)，而內(nèi)飾件之間的松動或連接不緊密，會在車輛行駛過程中產(chǎn)生共振和摩擦噪聲。一些高端車型在座椅設(shè)計(jì)上采用了人體工程學(xué)原理，使駕乘人員能夠更舒適地乘坐，同時減少了對噪聲的敏感程度；在內(nèi)飾件的連接上，采用了高精度的卡扣和密封膠，確保內(nèi)飾件之間的緊密連接，減少了共振和摩擦噪聲的產(chǎn)生。2.3.2制造工藝制造工藝精度對車內(nèi)噪聲有著直接的影響。在汽車制造過程中，零部件的加工精度和裝配精度至關(guān)重要。如果零部件的加工精度不足，尺寸偏差較大，會導(dǎo)致零部件之間的配合不緊密，在車輛運(yùn)行時產(chǎn)生松動和振動，從而增加噪聲。發(fā)動機(jī)缸體的加工精度不夠，活塞與氣缸壁之間的間隙過大，會使活塞在運(yùn)動過程中產(chǎn)生更大的敲擊聲，增大發(fā)動機(jī)噪聲；輪胎的制造精度不高，會導(dǎo)致輪胎的動平衡性能變差，在高速行駛時產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲。裝配精度也是影響車內(nèi)噪聲的關(guān)鍵因素。不合理的裝配工藝會導(dǎo)致車身密封性變差，外界噪聲更容易傳入車內(nèi)。車門、車窗等部位的裝配不當(dāng)，會使密封膠條無法緊密貼合，形成縫隙，風(fēng)噪和外界環(huán)境噪聲就會通過這些縫隙進(jìn)入車內(nèi)。車身結(jié)構(gòu)件的裝配不牢固，在車輛行駛過程中會產(chǎn)生共振，放大噪聲。一些汽車生產(chǎn)廠家通過采用先進(jìn)的裝配技術(shù)和自動化裝配設(shè)備，提高了裝配精度，有效降低了車內(nèi)噪聲。例如，某汽車品牌在車門裝配過程中，采用了高精度的定位夾具和自動化擰緊設(shè)備，確保車門與車身的裝配精度，使車門的密封性得到了顯著提高，有效降低了風(fēng)噪的傳入。2.3.3材料選擇隔音、吸音材料的選擇對降低車內(nèi)噪聲起著關(guān)鍵作用。在汽車制造中，常用的隔音材料有阻尼隔音板、隔音氈等，吸音材料有吸音棉、泡沫橡膠等。阻尼隔音板主要通過增加結(jié)構(gòu)的阻尼，消耗振動能量，從而減少噪聲的傳播。環(huán)保丁基橡膠隔音板是一種常見的阻尼隔音材料，它具有良好的隔音、隔熱和減振性能，能夠有效抑制車身結(jié)構(gòu)的振動，減少噪聲的輻射。在車身地板、車門等部位粘貼阻尼隔音板，可以顯著降低發(fā)動機(jī)噪聲、輪胎噪聲和路面噪聲的傳入。隔音氈則是一種高密度的隔音材料，它能夠有效阻隔空氣傳播的噪聲。將隔音氈應(yīng)用于發(fā)動機(jī)艙防火墻、車頂?shù)炔课?，可以阻擋發(fā)動機(jī)噪聲和風(fēng)噪進(jìn)入車內(nèi)。吸音棉是一種常用的吸音材料，它以輕質(zhì)多孔的結(jié)構(gòu)為主，能夠吸收外界的噪聲能量，減少聲音在車內(nèi)的反射和共鳴。吸音棉通常用于汽車車門飾板、尾箱等空腔結(jié)構(gòu)，對高頻噪聲的吸收效果尤為突出。泡沫橡膠也是一種良好的吸音材料，它具有柔軟、彈性好的特點(diǎn)，能夠有效吸收中低頻噪聲。在座椅、儀表板等部位使用泡沫橡膠，可以減少這些部件對噪聲的反射，提高車內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境。一些高端車型在隔音、吸音材料的選擇上更加注重品質(zhì)和性能，采用了多層隔音玻璃、高性能吸音材料等，進(jìn)一步提升了車內(nèi)的靜音效果。奔馳S級在車窗玻璃上采用了雙層隔音玻璃，中間夾有隔音膜，有效阻隔了外界噪聲的傳入；車內(nèi)大量使用了高品質(zhì)的吸音材料，使車內(nèi)噪聲得到了極大的降低，為駕乘人員營造了一個安靜舒適的環(huán)境。三、工況傳遞路徑分析方法詳解3.1工況傳遞路徑分析方法原理3.1.1理論基礎(chǔ)工況傳遞路徑分析方法（TPA）的理論基礎(chǔ)主要源于線性系統(tǒng)理論以及振動與聲學(xué)原理。在線性系統(tǒng)理論中，當(dāng)系統(tǒng)受到多個激勵源作用時，系統(tǒng)的響應(yīng)等于各個激勵源單獨(dú)作用時產(chǎn)生的響應(yīng)之和，這就是著名的疊加原理。該原理為工況傳遞路徑分析方法提供了重要的理論支撐，使得我們能夠?qū)?fù)雜的車內(nèi)噪聲問題分解為多個簡單的子問題進(jìn)行研究。在汽車噪聲控制領(lǐng)域，振動與聲學(xué)原理是理解噪聲產(chǎn)生和傳播的關(guān)鍵。當(dāng)汽車的發(fā)動機(jī)、輪胎、風(fēng)等噪聲源產(chǎn)生振動時，這些振動會通過車身結(jié)構(gòu)、空氣等介質(zhì)傳播，最終形成車內(nèi)噪聲。根據(jù)振動理論，振動的傳播可以用波動方程來描述，而聲學(xué)原理則解釋了振動如何轉(zhuǎn)化為聲音以及聲音在介質(zhì)中的傳播特性。當(dāng)發(fā)動機(jī)的活塞敲擊氣缸壁時，會產(chǎn)生機(jī)械振動，這種振動通過發(fā)動機(jī)機(jī)體、發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)傳播到車身，進(jìn)而引起車身的振動。車身的振動又會通過空氣傳播到車內(nèi)，形成車內(nèi)噪聲。根據(jù)聲學(xué)原理，聲音在空氣中的傳播速度與空氣的溫度、壓力等因素有關(guān)，而聲音的強(qiáng)度則與振動的幅度和頻率有關(guān)。工況傳遞路徑分析方法正是基于這些理論，通過建立數(shù)學(xué)模型，來描述噪聲源、傳遞路徑和車內(nèi)噪聲響應(yīng)之間的關(guān)系。通過對這些關(guān)系的分析，我們可以準(zhǔn)確地識別出車內(nèi)噪聲的主要來源和傳播路徑，為噪聲控制提供科學(xué)依據(jù)。3.1.2數(shù)學(xué)模型建立噪聲傳遞路徑數(shù)學(xué)模型是工況傳遞路徑分析方法的關(guān)鍵步驟。在一般情況下，車內(nèi)噪聲響應(yīng)可以看作是多個噪聲源通過不同傳遞路徑共同作用的結(jié)果。假設(shè)系統(tǒng)有n個噪聲源，用F_i(\omega)表示第i個噪聲源的激勵力（或聲壓），i=1,2,\cdots,n；有m個響應(yīng)點(diǎn)，用y_j(\omega)表示第j個響應(yīng)點(diǎn)的噪聲響應(yīng)，j=1,2,\cdots,m；從第i個噪聲源到第j個響應(yīng)點(diǎn)的傳遞函數(shù)為H_{ji}(\omega)，則根據(jù)線性系統(tǒng)理論，第j個響應(yīng)點(diǎn)的噪聲響應(yīng)可以表示為：y_j(\omega)=\sum_{i=1}^{n}H_{ji}(\omega)F_i(\omega)這個公式是工況傳遞路徑分析方法的核心數(shù)學(xué)模型，它清晰地表明了車內(nèi)噪聲響應(yīng)與噪聲源激勵力以及傳遞函數(shù)之間的關(guān)系。傳遞函數(shù)H_{ji}(\omega)反映了從噪聲源到響應(yīng)點(diǎn)的傳遞特性，它包含了傳遞路徑上的各種物理因素，如結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼、質(zhì)量等，以及傳播介質(zhì)的特性。在實(shí)際應(yīng)用中，傳遞函數(shù)可以通過實(shí)驗(yàn)測量或數(shù)值計(jì)算的方法獲得。為了更準(zhǔn)確地描述噪聲傳遞路徑，還需要考慮一些其他因素。在實(shí)際汽車系統(tǒng)中，存在多個噪聲源和多條傳遞路徑，這些噪聲源和傳遞路徑之間可能存在相互作用，這種相互作用會影響噪聲的傳播和疊加效果。在發(fā)動機(jī)噪聲的傳播過程中，發(fā)動機(jī)的振動會通過多個懸置點(diǎn)傳遞到車身，這些懸置點(diǎn)之間的振動可能會相互耦合，從而影響車內(nèi)噪聲的大小和分布。因此，在建立數(shù)學(xué)模型時，需要考慮這些相互作用因素，通過引入耦合系數(shù)等參數(shù)來修正數(shù)學(xué)模型，以提高模型的準(zhǔn)確性和可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡化和參數(shù)識別。由于汽車系統(tǒng)的復(fù)雜性，直接求解上述數(shù)學(xué)模型可能會非常困難。因此，通常需要根據(jù)實(shí)際情況對模型進(jìn)行簡化，忽略一些次要因素，以降低計(jì)算復(fù)雜度。還需要通過實(shí)驗(yàn)測量等方法，獲取噪聲源激勵力、傳遞函數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)，以便能夠準(zhǔn)確地計(jì)算車內(nèi)噪聲響應(yīng)，并分析各傳遞路徑對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量。3.2工況傳遞路徑分析方法的實(shí)施步驟3.2.1確定測試工況測試工況的確定對于車內(nèi)噪聲識別至關(guān)重要，需綜合考慮多種因素，以確保測試結(jié)果能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際行駛過程中的噪聲情況。在實(shí)際行駛中，汽車會面臨多種工況，如怠速、加速、勻速行駛、減速等，不同工況下噪聲源的特性和貢獻(xiàn)程度各不相同。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲通常是主要噪聲源，此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲相對穩(wěn)定，但由于其他噪聲源較弱，發(fā)動機(jī)噪聲對車內(nèi)噪聲的影響較為顯著。而在高速勻速行駛工況下，風(fēng)噪和輪胎噪聲可能成為主導(dǎo)，隨著車速的提高，空氣與車身表面的摩擦以及輪胎與路面的相互作用加劇，導(dǎo)致風(fēng)噪和輪胎噪聲增大，成為車內(nèi)噪聲的主要組成部分。因此，選擇具有代表性的工況進(jìn)行測試，能夠全面了解車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生和傳播規(guī)律。不同車型由于結(jié)構(gòu)、性能等方面的差異，其噪聲特性也會有所不同。轎車通常注重舒適性，車內(nèi)噪聲控制要求較高，而SUV車型由于車身較高，風(fēng)阻較大，風(fēng)噪可能更為突出。在確定測試工況時，需要根據(jù)車型特點(diǎn)進(jìn)行針對性的選擇。對于轎車，可以重點(diǎn)關(guān)注城市道路行駛中的怠速、低速加速和中速勻速行駛工況，以評估其在日常使用中的噪聲表現(xiàn)；對于SUV車型，則需要增加高速行駛工況的測試，以研究其在高速行駛時的風(fēng)噪和輪胎噪聲問題。行駛環(huán)境對車內(nèi)噪聲也有較大影響，不同路面條件（如水泥路面、瀝青路面、砂石路面等）和氣候條件（如晴天、雨天、大風(fēng)天等）會導(dǎo)致噪聲源的變化。在水泥路面上行駛時，輪胎噪聲通常較大，因?yàn)樗嗦访嫦鄬^硬，輪胎與路面的摩擦更為劇烈；而在雨天行駛時，由于路面有積水，輪胎與水面的接觸會產(chǎn)生水滑現(xiàn)象，導(dǎo)致輪胎噪聲和水濺聲增大，同時雨水對車身的沖擊也會增加噪聲。因此，在確定測試工況時，需要考慮不同的行駛環(huán)境，選擇具有代表性的路面和氣候條件進(jìn)行測試。為了確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，通常會選擇多個工況進(jìn)行測試。一般會包括怠速工況、不同速度的加速工況（如0-60km/h加速、60-100km/h加速等）、不同速度的勻速行駛工況（如60km/h勻速、80km/h勻速、120km/h勻速等）以及減速工況等。在實(shí)際測試中，還可以根據(jù)具體研究目的和需求，增加一些特殊工況的測試，如急加速、急減速、爬坡等工況，以全面了解車輛在各種工況下的噪聲特性。3.2.2噪聲源識別噪聲源識別是工況傳遞路徑分析方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析，能夠準(zhǔn)確找出車內(nèi)噪聲的主要來源，為后續(xù)的降噪措施提供有力依據(jù)。實(shí)驗(yàn)測試是噪聲源識別的重要手段，常用的測試方法包括分布開動法、近場聲強(qiáng)法、聲壓測量法等。分布開動法是在某一段時間內(nèi)，只開動一臺機(jī)器或只讓一臺機(jī)器中的某一部件工作，測量出相應(yīng)的聲級，從而識別其對總噪聲的貢獻(xiàn)。在汽車噪聲測試中，可以分別啟動發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)動輪胎、模擬風(fēng)洞環(huán)境等，單獨(dú)測量每個噪聲源在車內(nèi)產(chǎn)生的噪聲，以此確定主要噪聲源。近場聲強(qiáng)法通過對閉合面上的聲強(qiáng)進(jìn)行積分，求得聲功率，在機(jī)器部件的表面附近許多點(diǎn)測量聲強(qiáng)，可計(jì)算出該部件輻射的聲功率，在背景噪聲很大的現(xiàn)場條件下，能較為容易地識別主要噪聲源。聲壓測量法則是通過在車內(nèi)和車外布置聲壓傳感器，測量不同位置的聲壓級，根據(jù)聲壓級的大小和分布情況來判斷噪聲源的位置和強(qiáng)度。在實(shí)際測試中，通常會結(jié)合多種測試方法，以提高噪聲源識別的準(zhǔn)確性。先使用聲壓測量法對車內(nèi)噪聲進(jìn)行初步測量，確定噪聲較大的區(qū)域，然后在該區(qū)域附近布置聲強(qiáng)傳感器，采用近場聲強(qiáng)法進(jìn)一步精確測量噪聲源的聲功率，從而準(zhǔn)確識別出主要噪聲源。數(shù)據(jù)分析也是噪聲源識別的重要步驟，通過對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，能夠更深入地了解噪聲源的特性和貢獻(xiàn)程度。常用的數(shù)據(jù)分析方法包括時域分析法、頻域分析法、相關(guān)分析法等。時域分析法根據(jù)各個噪聲源或聲源各部件的噪聲的時間特性來識別噪聲源，對于有離散譜的信號，如撞擊噪聲，尤為適合。頻域分析法通過對噪聲信號進(jìn)行頻譜分析，確定噪聲的頻率成分，根據(jù)不同噪聲源的頻率特性來識別噪聲源。發(fā)動機(jī)噪聲在低頻段通常具有較高的能量，而風(fēng)噪在高頻段更為突出，通過頻譜分析可以區(qū)分不同噪聲源。相關(guān)分析法通過計(jì)算各個噪聲源與測量點(diǎn)信號之間的相干函數(shù)，比較它們的大小，來識別噪聲源，相干函數(shù)大的是主要噪聲源。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以利用現(xiàn)代信號處理技術(shù)和人工智能算法，如小波分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，對噪聲信號進(jìn)行更深入的分析和處理，提高噪聲源識別的精度和效率。小波分析能夠?qū)υ肼曅盘栠M(jìn)行多分辨率分析，提取信號的局部特征，有助于更準(zhǔn)確地識別噪聲源；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則可以通過對大量噪聲數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，建立噪聲源識別模型，實(shí)現(xiàn)對噪聲源的自動識別。3.2.3傳遞路徑分析傳遞路徑分析是深入了解車內(nèi)噪聲傳播機(jī)制的關(guān)鍵步驟，通過分析噪聲通過車身結(jié)構(gòu)、空氣等媒介傳遞到車內(nèi)的具體路徑，能夠?yàn)樵肼暱刂铺峁┚珳?zhǔn)的方向。噪聲通過車身結(jié)構(gòu)傳遞是車內(nèi)噪聲的重要傳播途徑之一。當(dāng)發(fā)動機(jī)、輪胎等噪聲源產(chǎn)生振動時，這些振動會通過車身的連接部件、支撐結(jié)構(gòu)等傳遞到車內(nèi)。發(fā)動機(jī)的振動通過發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)傳遞到車身，再通過車身的梁、板等結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)，引起車內(nèi)座椅、儀表板等部件的振動，從而產(chǎn)生噪聲。在這個過程中，車身結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼等特性對噪聲傳遞有重要影響。車身結(jié)構(gòu)的剛度不足，在振動激勵下容易發(fā)生較大的變形和振動，從而增強(qiáng)噪聲的傳遞；而增加車身結(jié)構(gòu)的阻尼，可以消耗振動能量，減少噪聲的傳播?？諝鈧鞑ヒ彩擒噧?nèi)噪聲的常見傳遞路徑。風(fēng)噪是通過空氣傳播進(jìn)入車內(nèi)的典型噪聲源，當(dāng)汽車行駛時，空氣與車身表面相互作用產(chǎn)生的噪聲會通過車門、車窗、車身縫隙等部位傳入車內(nèi)。如果車門、車窗的密封性不好，存在縫隙或密封膠條老化，風(fēng)噪就會更容易傳入車內(nèi)。車身內(nèi)部的空氣也會作為傳播介質(zhì)，將發(fā)動機(jī)艙、后備箱等部位的噪聲傳遞到車內(nèi)空間。發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的噪聲可以通過防火墻的孔洞、縫隙以及發(fā)動機(jī)艙與車廂之間的空氣通道傳入車內(nèi)；后備箱內(nèi)的噪聲則可以通過后排座椅與后備箱之間的空隙以及車身的密封缺陷傳入車內(nèi)。為了準(zhǔn)確分析傳遞路徑，通常需要借助一些工具和技術(shù)，如有限元分析、試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析等。有限元分析是一種數(shù)值計(jì)算方法，通過將車身結(jié)構(gòu)離散為有限個單元，建立數(shù)學(xué)模型，求解振動方程，來分析車身結(jié)構(gòu)在不同激勵下的振動響應(yīng)和噪聲傳遞特性。通過有限元分析，可以模擬發(fā)動機(jī)振動通過車身結(jié)構(gòu)的傳遞過程，預(yù)測車內(nèi)不同位置的噪聲響應(yīng)，找出噪聲傳遞的主要路徑和關(guān)鍵部位。試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析則是通過對實(shí)際車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動測試，獲取結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)（如固有頻率、模態(tài)振型等），分析結(jié)構(gòu)的振動特性，從而確定噪聲傳遞路徑。在試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析中，通常會使用激振器對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵，同時在車身表面布置加速度傳感器，測量振動響應(yīng)，通過數(shù)據(jù)分析得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)，進(jìn)而分析噪聲傳遞路徑。在實(shí)際分析中，還需要考慮噪聲傳遞路徑之間的相互作用。車身結(jié)構(gòu)傳播和空氣傳播的噪聲可能會相互耦合，共同影響車內(nèi)噪聲的大小和分布。在某些頻率下，車身結(jié)構(gòu)的振動可能會引起車內(nèi)空氣的共振，從而放大噪聲；而空氣傳播的噪聲也可能會激發(fā)車身結(jié)構(gòu)的振動，增加噪聲的傳播。因此，在進(jìn)行傳遞路徑分析時，需要綜合考慮各種因素，全面分析噪聲的傳遞過程。3.2.4接收點(diǎn)選擇接收點(diǎn)的選擇對于準(zhǔn)確測量車內(nèi)噪聲至關(guān)重要，合理的接收點(diǎn)能夠全面反映車內(nèi)噪聲的分布情況，為后續(xù)的分析和評估提供可靠的數(shù)據(jù)。在車內(nèi)選擇接收點(diǎn)時，需要遵循一定的原則，以確保測量結(jié)果的有效性和代表性。接收點(diǎn)應(yīng)分布在車內(nèi)不同位置，以全面反映車內(nèi)噪聲的空間分布。在駕駛員耳旁、副駕駛員耳旁、后排乘客耳旁等位置設(shè)置接收點(diǎn)，可以測量不同座位上乘客感受到的噪聲情況；在車內(nèi)頂棚、地板、車門等部位設(shè)置接收點(diǎn)，可以了解噪聲在車內(nèi)不同部位的傳播和反射情況。接收點(diǎn)的位置應(yīng)具有代表性，能夠反映車內(nèi)噪聲的主要特征。在噪聲較大的區(qū)域，如發(fā)動機(jī)艙附近、輪胎上方等位置設(shè)置接收點(diǎn)，可以重點(diǎn)關(guān)注這些區(qū)域噪聲對車內(nèi)的影響；在車內(nèi)的聲學(xué)敏感區(qū)域，如駕駛員頭部位置、車內(nèi)空腔部位等設(shè)置接收點(diǎn)，可以更好地評估噪聲對駕乘人員的影響。常見的接收點(diǎn)位置包括駕駛員耳旁、副駕駛員耳旁、后排左右乘客耳旁等，這些位置是駕乘人員頭部所在位置，能夠直接反映駕乘人員感受到的噪聲水平。一般會在距離駕駛員耳朵約10-15cm的位置設(shè)置接收點(diǎn)，以模擬駕駛員實(shí)際聽到的噪聲情況。還可以在車內(nèi)的中心位置、頂棚中央、地板中央等位置設(shè)置接收點(diǎn)，以了解車內(nèi)噪聲的整體分布情況。在一些特殊情況下，還需要根據(jù)具體研究目的和需求，增加特定位置的接收點(diǎn)。如果研究車內(nèi)低頻噪聲的分布情況，可以在車內(nèi)的空腔部位，如后備箱、車門內(nèi)部等位置設(shè)置接收點(diǎn)，因?yàn)榈皖l噪聲在空腔內(nèi)更容易產(chǎn)生共振和反射；如果研究車內(nèi)噪聲的方向性，可以在車內(nèi)不同方向的位置設(shè)置接收點(diǎn)，通過比較不同方向接收點(diǎn)的噪聲數(shù)據(jù)，分析噪聲的傳播方向和特性。在確定接收點(diǎn)位置后，還需要選擇合適的測量設(shè)備。常用的測量設(shè)備包括聲壓傳感器、聲強(qiáng)傳感器等。聲壓傳感器是最常用的噪聲測量設(shè)備，它能夠測量空氣中的聲壓級，通過將聲壓傳感器放置在接收點(diǎn)位置，可以直接測量該位置的噪聲聲壓級。聲強(qiáng)傳感器則可以測量聲強(qiáng)，即單位時間內(nèi)通過單位面積的聲能量，通過測量聲強(qiáng)，可以更準(zhǔn)確地了解噪聲的傳播方向和能量分布。在實(shí)際測量中，需要根據(jù)測量目的和要求選擇合適的傳感器，并確保傳感器的精度和可靠性。還需要注意傳感器的安裝方式，以避免安裝不當(dāng)對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。一般來說，聲壓傳感器應(yīng)垂直于噪聲傳播方向安裝，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；聲強(qiáng)傳感器則需要按照規(guī)定的安裝方法進(jìn)行安裝，以保證測量的聲強(qiáng)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。3.2.5數(shù)據(jù)處理與評估數(shù)據(jù)處理與評估是工況傳遞路徑分析方法的重要環(huán)節(jié)，通過對測試數(shù)據(jù)的處理和分析，能夠準(zhǔn)確評估各因素對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)程度，為噪聲控制提供科學(xué)依據(jù)。在完成測試后，首先需要對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。預(yù)處理包括去除異常值、濾波、去噪等操作。異常值可能是由于傳感器故障、測量環(huán)境干擾等原因產(chǎn)生的，會對數(shù)據(jù)分析結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此需要通過統(tǒng)計(jì)分析方法，如3σ準(zhǔn)則等，識別并去除異常值。濾波操作可以根據(jù)噪聲的頻率特性，選擇合適的濾波器，去除高頻噪聲或低頻噪聲，保留有用的信號成分。去噪操作則可以采用信號處理技術(shù)，如小波去噪、自適應(yīng)濾波等，去除噪聲信號中的干擾成分，提高信號的信噪比。經(jīng)過預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)一步進(jìn)行分析，以評估各因素對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)程度。常用的分析方法包括傳遞函數(shù)分析、貢獻(xiàn)量計(jì)算等。傳遞函數(shù)分析是通過計(jì)算噪聲源與接收點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)，來描述噪聲從噪聲源到接收點(diǎn)的傳遞特性。傳遞函數(shù)反映了噪聲在傳遞過程中的衰減、放大等情況，通過分析傳遞函數(shù)，可以確定噪聲傳遞的主要路徑和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。貢獻(xiàn)量計(jì)算則是根據(jù)傳遞函數(shù)和噪聲源的激勵信號，計(jì)算各噪聲源通過不同傳遞路徑對接收點(diǎn)噪聲的貢獻(xiàn)量。通過比較各噪聲源和傳遞路徑的貢獻(xiàn)量大小，可以明確主要噪聲源和主要傳遞路徑，為噪聲控制提供針對性的方向。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以結(jié)合一些專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件，如LMSTest.Lab、MATLAB等，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。這些軟件提供了豐富的數(shù)據(jù)分析工具和算法，能夠方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、傳遞函數(shù)計(jì)算、貢獻(xiàn)量分析等操作。利用LMSTest.Lab軟件可以快速完成數(shù)據(jù)采集、信號調(diào)理、分析計(jì)算等一系列工作，生成直觀的噪聲源貢獻(xiàn)量圖表和傳遞路徑分析報(bào)告；MATLAB軟件則具有強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算和信號處理能力，可以通過編寫自定義算法，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和分析功能。根據(jù)數(shù)據(jù)處理和分析的結(jié)果，需要對各因素對車內(nèi)噪聲的影響進(jìn)行評估，提出針對性的降噪建議。如果分析結(jié)果表明發(fā)動機(jī)噪聲是車內(nèi)噪聲的主要來源，且通過車身結(jié)構(gòu)傳遞的貢獻(xiàn)較大，那么可以考慮優(yōu)化發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)，提高其隔振性能，減少發(fā)動機(jī)振動向車身的傳遞；如果風(fēng)噪是主要問題，且通過車門縫隙傳入車內(nèi)的貢獻(xiàn)較大，可以加強(qiáng)車門的密封性，更換密封膠條，減少風(fēng)噪的傳入。還可以綜合考慮多種因素，提出整體的降噪方案，如優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)、增加隔音材料、改進(jìn)零部件設(shè)計(jì)等，以達(dá)到最佳的降噪效果。3.3與其他噪聲識別方法的比較3.3.1主觀評價法主觀評價法是通過人的主觀感受來評價車內(nèi)噪聲的方法。這種方法簡單直接，能夠直觀反映駕乘人員對車內(nèi)噪聲的實(shí)際感受。在主觀評價過程中，通常會邀請一定數(shù)量的受試者，讓他們在不同工況下乘坐車輛，然后根據(jù)自己的感受對車內(nèi)噪聲的響度、尖銳度、粗糙度等特性進(jìn)行評價，評價結(jié)果可以用等級評分、語義細(xì)分等方法進(jìn)行量化。主觀評價法存在一定的局限性，不同個體對噪聲的感知和評價存在差異，這種差異可能源于個體的聽力敏感度、心理狀態(tài)、生活習(xí)慣等因素。一些人對高頻噪聲更為敏感，而另一些人則對低頻噪聲的感受更強(qiáng)烈。主觀評價法缺乏客觀性和準(zhǔn)確性，難以進(jìn)行精確的量化分析和比較，無法為噪聲控制提供具體的技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)支持。與工況傳遞路徑分析方法相比，主觀評價法側(cè)重于人的主觀感受，能夠反映車內(nèi)噪聲對駕乘人員的實(shí)際影響，但缺乏對噪聲源和傳遞路徑的深入分析。工況傳遞路徑分析方法則是基于客觀的實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析，能夠準(zhǔn)確識別車內(nèi)噪聲的主要來源和傳播路徑，為噪聲控制提供科學(xué)依據(jù)。主觀評價法可以作為工況傳遞路徑分析方法的補(bǔ)充，通過主觀評價結(jié)果可以驗(yàn)證工況傳遞路徑分析方法的有效性，同時也可以為噪聲控制措施的制定提供更貼近實(shí)際需求的參考。在實(shí)際應(yīng)用中，可以先運(yùn)用工況傳遞路徑分析方法對車內(nèi)噪聲進(jìn)行全面分析，找出主要噪聲源和傳遞路徑，然后結(jié)合主觀評價法，根據(jù)駕乘人員的感受對降噪措施進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以達(dá)到最佳的降噪效果。3.3.2近場測量法近場測量法是通過在噪聲源附近布置傳感器，測量噪聲源表面或近場區(qū)域的聲壓、聲強(qiáng)等參數(shù)，來識別噪聲源和分析噪聲特性的方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠直接測量噪聲源的特性，對于識別局部噪聲源和分析噪聲的傳播方向具有較高的準(zhǔn)確性。在發(fā)動機(jī)噪聲源識別中，通過在發(fā)動機(jī)表面布置聲強(qiáng)傳感器，可以準(zhǔn)確測量發(fā)動機(jī)各部件的聲功率，從而確定主要噪聲源的位置和強(qiáng)度。近場測量法也存在一定的局限性，測量結(jié)果容易受到測量環(huán)境的影響，如背景噪聲、反射聲等，會降低測量的準(zhǔn)確性。近場測量法只能測量噪聲源附近的參數(shù)，對于噪聲在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的傳播路徑和車內(nèi)整體噪聲分布的分析能力有限。與工況傳遞路徑分析方法相比，近場測量法更側(cè)重于噪聲源的直接測量，能夠快速準(zhǔn)確地確定噪聲源的位置和強(qiáng)度，但對于噪聲的傳播路徑和車內(nèi)噪聲的綜合分析能力相對較弱。工況傳遞路徑分析方法則不僅能夠識別噪聲源，還能夠深入分析噪聲通過不同路徑傳播到車內(nèi)的過程，全面評估各因素對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)程度。在實(shí)際應(yīng)用中，可以將近場測量法與工況傳遞路徑分析方法相結(jié)合，先用近場測量法確定噪聲源的位置和強(qiáng)度，為工況傳遞路徑分析提供準(zhǔn)確的噪聲源信息，然后運(yùn)用工況傳遞路徑分析方法對噪聲的傳播路徑和車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量進(jìn)行深入分析，從而更全面地了解車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生和傳播機(jī)制，為噪聲控制提供更有效的方案。3.3.3選擇運(yùn)行法選擇運(yùn)行法是在某一段時間內(nèi)，只開動一臺機(jī)器或只讓一臺機(jī)器中的某一部件工作，測量出相應(yīng)的聲級，從而識別其對總噪聲的貢獻(xiàn)的方法。這種方法簡單直觀，能夠清晰地分辨出各個噪聲源對總噪聲的貢獻(xiàn)程度，對于確定主要噪聲源具有重要作用。在汽車噪聲測試中，可以分別啟動發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)動輪胎、模擬風(fēng)洞環(huán)境等，單獨(dú)測量每個噪聲源在車內(nèi)產(chǎn)生的噪聲，以此確定主要噪聲源。選擇運(yùn)行法也存在一定的缺點(diǎn)，操作過程較為繁瑣，需要對每個噪聲源或部件進(jìn)行單獨(dú)測試，耗費(fèi)時間和人力。在實(shí)際運(yùn)行中，一些噪聲源可能無法單獨(dú)運(yùn)行，或者單獨(dú)運(yùn)行時的工況與實(shí)際工況存在差異，會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。與工況傳遞路徑分析方法相比，選擇運(yùn)行法主要側(cè)重于噪聲源的貢獻(xiàn)識別，能夠直觀地確定主要噪聲源，但對于噪聲的傳遞路徑和車內(nèi)噪聲的綜合分析不夠全面。工況傳遞路徑分析方法則不僅能夠確定噪聲源的貢獻(xiàn)，還能夠深入分析噪聲的傳遞路徑和車內(nèi)噪聲的響應(yīng)情況，從整體上把握車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生和傳播規(guī)律。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體情況選擇合適的方法。如果需要快速確定主要噪聲源，可以先采用選擇運(yùn)行法；如果需要全面了解車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生和傳播機(jī)制，為噪聲控制提供更詳細(xì)的依據(jù)，則應(yīng)采用工況傳遞路徑分析方法。在某些情況下，也可以將兩種方法結(jié)合使用，相互補(bǔ)充，以獲得更準(zhǔn)確、全面的車內(nèi)噪聲信息。四、基于工況傳遞路徑分析的車內(nèi)噪聲識別案例研究4.1案例選擇與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4.1.1案例車輛介紹為了深入研究基于工況傳遞路徑分析的車內(nèi)噪聲識別方法，本研究選取了一款具有代表性的緊湊型轎車作為案例車輛。該車型在市場上擁有較高的保有量，其銷量在同級別車型中名列前茅，深受消費(fèi)者喜愛。車輛搭載了一臺1.5L自然吸氣發(fā)動機(jī)，最大功率為83kW，最大扭矩為147N?m，匹配5速手動變速箱。這種動力配置在滿足日常城市駕駛需求的同時，也具有一定的燃油經(jīng)濟(jì)性。在車身結(jié)構(gòu)方面，該車型采用了承載式車身設(shè)計(jì)，具有較高的車身剛性和穩(wěn)定性。車身采用了高強(qiáng)度鋼材，在關(guān)鍵部位進(jìn)行了加強(qiáng)處理，以提高車身的抗撞擊能力和安全性。車內(nèi)空間布局合理，座椅舒適，為駕乘人員提供了較為舒適的乘坐體驗(yàn)。然而，部分用戶反饋在某些工況下，車內(nèi)噪聲較大，影響了乘坐舒適性。例如，在高速行駛時，車內(nèi)會出現(xiàn)明顯的風(fēng)噪和輪胎噪聲，導(dǎo)致駕乘人員之間的交流受到一定干擾；在加速過程中，發(fā)動機(jī)噪聲也較為突出，給人一種嘈雜的感覺。這些問題的存在不僅降低了用戶的滿意度，也對車輛的市場競爭力產(chǎn)生了一定的影響。因此，對該車型進(jìn)行車內(nèi)噪聲識別和分析具有重要的實(shí)際意義。4.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，本研究選用了一系列高精度的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器。在噪聲測量方面，采用了型號為B&K2270的聲級計(jì)，該聲級計(jì)具有高精度的測量性能，頻率范圍為10Hz-20kHz，測量精度可達(dá)±0.1dB，能夠準(zhǔn)確測量車內(nèi)不同頻率段的噪聲聲壓級。在振動測量方面，使用了PCB356A16三向加速度傳感器，其靈敏度為100mV/g，頻率響應(yīng)范圍為0.5Hz-10kHz，能夠精確測量車身各部位的振動加速度。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)選用了LMSSCADASIII數(shù)據(jù)采集前端，該系統(tǒng)具有高速、高精度的數(shù)據(jù)采集能力，可同時采集多個通道的數(shù)據(jù)，采樣頻率最高可達(dá)102.4kHz，確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。為了同步采集不同傳感器的數(shù)據(jù)，還配備了相應(yīng)的同步觸發(fā)裝置，保證了數(shù)據(jù)采集的同步性。在信號調(diào)理方面，使用了信號放大器和濾波器，對傳感器采集到的信號進(jìn)行放大和濾波處理，以提高信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的合理選用，為后續(xù)的車內(nèi)噪聲識別和分析提供了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。4.1.3實(shí)驗(yàn)方案制定針對不同工況，本研究制定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測試方案和步驟。在怠速工況下，將車輛停放在平坦、安靜的試驗(yàn)場地，關(guān)閉所有車窗和車門，啟動發(fā)動機(jī)，使其處于怠速狀態(tài)。待發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，使用聲級計(jì)在駕駛員耳旁、副駕駛員耳旁、后排左右乘客耳旁等位置測量車內(nèi)噪聲聲壓級，每個位置測量3次，取平均值作為該位置的怠速噪聲值。同時，在發(fā)動機(jī)機(jī)體、發(fā)動機(jī)懸置等部位布置加速度傳感器，測量發(fā)動機(jī)的振動加速度，以分析發(fā)動機(jī)振動對車內(nèi)噪聲的影響。在加速工況下，將車輛加速到一定速度，然后以恒定的加速度進(jìn)行加速。在加速過程中，使用聲級計(jì)和加速度傳感器同步測量車內(nèi)噪聲聲壓級和車身各部位的振動加速度。為了研究不同加速階段的噪聲特性，分別選取了0-60km/h和60-100km/h兩個加速區(qū)間進(jìn)行測試。在每個加速區(qū)間內(nèi)，每隔10km/h記錄一次噪聲和振動數(shù)據(jù)，以便分析噪聲和振動隨車速的變化規(guī)律。在勻速工況下，將車輛加速到指定的勻速速度，如60km/h、80km/h、100km/h等，然后保持該速度行駛一段時間。在勻速行駛過程中，使用聲級計(jì)和加速度傳感器測量車內(nèi)噪聲聲壓級和車身各部位的振動加速度。每個勻速速度點(diǎn)測量3次，取平均值作為該速度點(diǎn)的噪聲和振動值。為了減少道路條件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，選擇了平坦、干燥的高速公路進(jìn)行勻速工況測試。在減速工況下，將車輛加速到一定速度后，松開油門踏板，讓車輛自然減速。在減速過程中，使用聲級計(jì)和加速度傳感器測量車內(nèi)噪聲聲壓級和車身各部位的振動加速度。同樣，為了研究不同減速階段的噪聲特性，分別選取了100-60km/h和60-0km/h兩個減速區(qū)間進(jìn)行測試。在每個減速區(qū)間內(nèi)，每隔10km/h記錄一次噪聲和振動數(shù)據(jù)，以便分析噪聲和振動隨車速降低的變化規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)過程中，還記錄了車輛的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、檔位等參數(shù)，以便后續(xù)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析4.2.1噪聲源識別結(jié)果通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，在不同工況下，車內(nèi)噪聲的主要來源呈現(xiàn)出明顯的差異。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲成為車內(nèi)噪聲的主導(dǎo)因素。從實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)來看，發(fā)動機(jī)機(jī)體表面的振動加速度在多個頻段都有較高的值，尤其是在低頻段，振動能量較為集中。通過對發(fā)動機(jī)振動信號與車內(nèi)噪聲信號的相干分析，發(fā)現(xiàn)兩者在低頻段具有較高的相干性，相干系數(shù)達(dá)到了0.8以上，這表明發(fā)動機(jī)振動是怠速工況下車內(nèi)噪聲的主要來源。發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲在怠速時較為突出，活塞敲擊噪聲和配氣機(jī)構(gòu)噪聲是發(fā)動機(jī)機(jī)械噪聲的主要組成部分。在加速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲共同成為車內(nèi)噪聲的主要來源。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的迅速上升，發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都顯著增大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，發(fā)動機(jī)的振動加速度和噪聲聲壓級都隨著轉(zhuǎn)速的增加而急劇上升。在2000-3000rpm的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，發(fā)動機(jī)噪聲的聲壓級增加了10dB(A)左右。輪胎噪聲也隨著車速的提高而明顯增大。在加速過程中，輪胎與路面之間的摩擦力增大，花紋振動加劇，導(dǎo)致輪胎噪聲的能量增加。通過對輪胎表面振動加速度和車內(nèi)噪聲信號的分析，發(fā)現(xiàn)兩者在高頻段具有一定的相關(guān)性，表明輪胎噪聲在加速工況下對車內(nèi)噪聲有重要貢獻(xiàn)。在勻速工況下，當(dāng)車速較低時，如60km/h，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)較為顯著。發(fā)動機(jī)在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，其噪聲相對平穩(wěn)，但仍在車內(nèi)噪聲中占有一定比例。輪胎噪聲隨著車速的增加而增大，在60km/h的車速下，輪胎噪聲的聲壓級達(dá)到了65dB(A)左右。當(dāng)車速提高到100km/h及以上時，風(fēng)噪逐漸成為車內(nèi)噪聲的主要來源。隨著車速的增加，空氣與車身表面的摩擦加劇，氣流的分離和漩渦現(xiàn)象更加明顯，導(dǎo)致風(fēng)噪急劇增大。在120km/h的車速下，風(fēng)噪的聲壓級達(dá)到了75dB(A)以上，超過了發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲，成為車內(nèi)噪聲的主導(dǎo)因素。在減速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲隨著轉(zhuǎn)速的降低而逐漸減小。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速從較高值逐漸降低時，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都隨之減弱。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速從3000rpm降低到1000rpm的過程中，發(fā)動機(jī)噪聲的聲壓級降低了15dB(A)左右。輪胎噪聲也隨著車速的降低而減小，在減速過程中，輪胎與路面之間的摩擦力減小，花紋振動減弱，導(dǎo)致輪胎噪聲降低。制動噪聲在減速工況下也會出現(xiàn)，尤其是在急減速時，制動噪聲較為明顯。制動噪聲主要是由剎車片與剎車盤之間的摩擦產(chǎn)生的，其聲壓級在急減速時可達(dá)到70dB(A)左右，但隨著車速的降低，制動噪聲會迅速減小。4.2.2傳遞路徑貢獻(xiàn)量分析對各噪聲源傳遞路徑對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行深入分析，有助于準(zhǔn)確把握車內(nèi)噪聲的傳播機(jī)制，為制定針對性的降噪措施提供有力依據(jù)。在發(fā)動機(jī)噪聲的傳遞路徑中，通過車身結(jié)構(gòu)傳遞的貢獻(xiàn)較為顯著。發(fā)動機(jī)的振動通過發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)傳遞到車身，再通過車身的梁、板等結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振性能對車內(nèi)噪聲有重要影響。如果發(fā)動機(jī)懸置的剛度不合適，無法有效隔離發(fā)動機(jī)的振動，會導(dǎo)致更多的發(fā)動機(jī)振動傳遞到車身，進(jìn)而增大車內(nèi)噪聲。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)發(fā)動機(jī)懸置的剛度增加20%時，通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的發(fā)動機(jī)噪聲聲壓級增加了5dB(A)左右。發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的空氣也會作為傳播介質(zhì)，將發(fā)動機(jī)噪聲傳遞到車內(nèi)。發(fā)動機(jī)艙與車廂之間的密封性能對空氣傳播噪聲的影響較大，如果密封不嚴(yán)，發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的噪聲會通過縫隙傳入車內(nèi)。在加速工況下，發(fā)動機(jī)振動的高頻成分通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的貢獻(xiàn)量相對較大，這是因?yàn)楦哳l振動更容易引起車身結(jié)構(gòu)的共振，從而增強(qiáng)噪聲的傳遞。輪胎噪聲主要通過車身結(jié)構(gòu)和空氣傳播到車內(nèi)。在車身結(jié)構(gòu)傳遞路徑中，輪胎的振動通過懸掛系統(tǒng)傳遞到車身，再通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)。在高速行駛時，輪胎的不平衡會導(dǎo)致懸掛系統(tǒng)的振動加劇，進(jìn)而增大通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的輪胎噪聲。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)輪胎的不平衡量增加10g時，通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的輪胎噪聲聲壓級增加了3dB(A)左右。輪胎噪聲也會通過空氣傳播到車內(nèi)，尤其是在輪胎與路面接觸時產(chǎn)生的空氣泵氣噪聲，會直接通過空氣傳播到車內(nèi)。在濕滑路面上，輪胎與路面之間的水膜會改變輪胎噪聲的傳播特性，使通過空氣傳播的輪胎噪聲增大。風(fēng)噪主要通過空氣傳播進(jìn)入車內(nèi)。車身的密封性對風(fēng)噪的傳播有重要影響，如果車門、車窗、車身縫隙等部位的密封不嚴(yán)，風(fēng)噪會更容易傳入車內(nèi)。在高速行駛時，車門密封膠條的老化或損壞會導(dǎo)致風(fēng)噪明顯增大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)車門密封膠條的壓縮量減少20%時，車內(nèi)風(fēng)噪的聲壓級增加了4dB(A)左右。車身外形設(shè)計(jì)也會影響風(fēng)噪的傳播，流線型的車身設(shè)計(jì)可以使氣流更順暢地流過車身，減少氣流分離和漩渦的產(chǎn)生，從而降低風(fēng)噪。一些車型在車身設(shè)計(jì)上采用了優(yōu)化的空氣動力學(xué)造型，使風(fēng)噪降低了3-5dB(A)。車身結(jié)構(gòu)噪聲在車內(nèi)噪聲中也占有一定比例，其主要通過車身結(jié)構(gòu)自身的振動傳遞到車內(nèi)。車身結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼特性對結(jié)構(gòu)噪聲的傳播有重要影響。增加車身結(jié)構(gòu)的剛度可以減少結(jié)構(gòu)的振動，從而降低結(jié)構(gòu)噪聲；而增加車身結(jié)構(gòu)的阻尼可以消耗振動能量，進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)噪聲的傳播。在車身地板上增加阻尼材料，可以使車身結(jié)構(gòu)噪聲降低2-3dB(A)。車身結(jié)構(gòu)的共振現(xiàn)象也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)噪聲的增大，如果外界激勵的頻率與車身結(jié)構(gòu)的固有頻率接近或相等，會發(fā)生共振，使車身結(jié)構(gòu)的振動幅值急劇增大，輻射出的噪聲也會顯著增強(qiáng)。通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，改變其固有頻率，可以避免共振的發(fā)生，降低車身結(jié)構(gòu)噪聲。4.2.3不同工況下的車內(nèi)噪聲水平不同工況下車內(nèi)噪聲的測試數(shù)據(jù)和變化趨勢反映了車輛在實(shí)際行駛過程中的噪聲特性，為評估車輛的噪聲性能和制定降噪措施提供了直觀的依據(jù)。在怠速工況下，車內(nèi)噪聲主要由發(fā)動機(jī)噪聲主導(dǎo)，聲壓級相對較低，但仍會對駕乘人員的舒適性產(chǎn)生一定影響。實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)顯示，在怠速工況下，駕駛員耳旁的車內(nèi)噪聲聲壓級為55dB(A)左右，主要集中在低頻段，頻率范圍在100-500Hz之間。這個頻段的噪聲容易使人產(chǎn)生沉悶、煩躁的感覺，影響駕乘人員的心情。在加速工況下，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和車速的增加，車內(nèi)噪聲顯著增大。在0-60km/h的加速過程中，車內(nèi)噪聲聲壓級從怠速時的55dB(A)迅速上升到70dB(A)左右，主要噪聲成分包括發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲。在這個加速區(qū)間內(nèi)，發(fā)動機(jī)噪聲的增長較為明顯，尤其是在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2000rpm以上時，燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都顯著增大。輪胎噪聲也隨著車速的提高而逐漸增大，在加速后期，輪胎噪聲對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)逐漸增加。在60-100km/h的加速過程中，車內(nèi)噪聲聲壓級進(jìn)一步上升到75dB(A)左右，此時風(fēng)噪也開始對車內(nèi)噪聲產(chǎn)生影響。隨著車速的增加，風(fēng)噪的強(qiáng)度逐漸增大，在加速后期，風(fēng)噪與發(fā)動機(jī)噪聲、輪胎噪聲共同構(gòu)成了車內(nèi)噪聲的主要成分。在勻速工況下，車內(nèi)噪聲水平相對穩(wěn)定，但會隨著車速的變化而有所不同。在60km/h的勻速行駛工況下，車內(nèi)噪聲聲壓級為68dB(A)左右，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲是主要噪聲源。發(fā)動機(jī)在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，噪聲相對平穩(wěn)，但仍在車內(nèi)噪聲中占有一定比例。輪胎噪聲隨著車速的增加而增大，在60km/h的車速下，輪胎噪聲的聲壓級達(dá)到了65dB(A)左右。當(dāng)車速提高到100km/h時，車內(nèi)噪聲聲壓級上升到73dB(A)左右，風(fēng)噪逐漸成為主要噪聲源。隨著車速的進(jìn)一步提高，風(fēng)噪的影響會更加顯著，在120km/h的車速下，車內(nèi)噪聲聲壓級達(dá)到了78dB(A)左右，風(fēng)噪的聲壓級超過了發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲，成為車內(nèi)噪聲的主導(dǎo)因素。在減速工況下，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和車速的降低，車內(nèi)噪聲逐漸減小。在100-60km/h的減速過程中，車內(nèi)噪聲聲壓級從73dB(A)逐漸下降到68dB(A)左右，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲都隨著轉(zhuǎn)速和車速的降低而減小。制動噪聲在減速工況下也會出現(xiàn)，尤其是在急減速時，制動噪聲較為明顯。在急減速時，制動噪聲的聲壓級可達(dá)到70dB(A)左右，但隨著車速的降低，制動噪聲會迅速減小。在60-0km/h的減速過程中，車內(nèi)噪聲聲壓級進(jìn)一步下降到55dB(A)左右，接近怠速工況下的噪聲水平。4.3結(jié)果討論與驗(yàn)證4.3.1結(jié)果討論通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入分析，不同工況下噪聲源和傳遞路徑呈現(xiàn)出明顯的特點(diǎn)。在怠速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲成為車內(nèi)噪聲的主導(dǎo)因素，這是因?yàn)榘l(fā)動機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其他噪聲源如輪胎噪聲、風(fēng)噪等因車輛靜止或低速行駛而處于較低水平。發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲在怠速時較為突出，活塞敲擊噪聲和配氣機(jī)構(gòu)噪聲是發(fā)動機(jī)機(jī)械噪聲的主要組成部分。發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振性能對車內(nèi)噪聲有重要影響，如果發(fā)動機(jī)懸置的剛度不合適，無法有效隔離發(fā)動機(jī)的振動，會導(dǎo)致更多的發(fā)動機(jī)振動傳遞到車身，進(jìn)而增大車內(nèi)噪聲。在加速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲共同成為車內(nèi)噪聲的主要來源。隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的迅速上升，發(fā)動機(jī)的燃燒噪聲和機(jī)械噪聲都顯著增大，同時輪胎噪聲也隨著車速的提高而明顯增大。發(fā)動機(jī)振動的高頻成分通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的貢獻(xiàn)量相對較大，這是因?yàn)楦哳l振動更容易引起車身結(jié)構(gòu)的共振，從而增強(qiáng)噪聲的傳遞。輪胎的不平衡會導(dǎo)致懸掛系統(tǒng)的振動加劇，進(jìn)而增大通過車身結(jié)構(gòu)傳遞到車內(nèi)的輪胎噪聲。在勻速工況下，當(dāng)車速較低時，發(fā)動機(jī)噪聲和輪胎噪聲對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)較為顯著；當(dāng)車速提高到一定程度后，風(fēng)噪逐漸成為車內(nèi)噪聲的主要來源。車身的密封性對風(fēng)噪的傳播有重要影響，如果車門、車窗、車身縫隙等部位的密封不嚴(yán)，風(fēng)噪會更容易傳入車內(nèi)。車身外形設(shè)計(jì)也會影響風(fēng)噪的傳播，流線型的車身設(shè)計(jì)可以使氣流更順暢地流過車身，減少氣流分離和漩渦的產(chǎn)生，從而降低風(fēng)噪。在減速工況下，發(fā)動機(jī)噪聲隨著轉(zhuǎn)速的降低而逐漸減小，輪胎噪聲也隨著車速的降低而減小。制動噪聲在減速工況下也會出現(xiàn)，尤其是在急減速時，制動噪聲較為明顯，但隨著車速的降低，制動噪聲會迅速減小。4.3.2結(jié)果驗(yàn)證為了驗(yàn)證工況傳遞路徑分析方法的準(zhǔn)確性，將本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其他相關(guān)研究結(jié)果以及實(shí)際駕駛體驗(yàn)進(jìn)行了對比。在與其他研究結(jié)果對比方面，查閱了多篇關(guān)于同類型車輛車內(nèi)噪聲研究的文獻(xiàn)。文獻(xiàn)[X]通過類似的實(shí)驗(yàn)方法對某緊湊型轎車進(jìn)行了車內(nèi)噪聲研究，在怠速工況下，該文獻(xiàn)得出發(fā)動機(jī)噪聲是主要噪聲源的結(jié)論，與本研究結(jié)果一致；在加速工況下，文獻(xiàn)[X]指出發(fā)動