用于车内减振降噪的智能材料和结构的研究

用于车内减振降噪的智能材料和结构的研究

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同济大学汽车系

易明靳晓雄

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【摘要】随着国内外对智能材料和结构研究的日益深入,这一高新技术在汽车工业中的应用前景显得越来越广阔。分析了汽车车内噪声产生的机理,认为利用智能结构进行车内噪声控制主要从三个方面入手:一是消除噪声源;二是隔绝振源与车身之间的振动传递关系,阻断固体传播;三是进行车身振动的主动控制,通过减少振动来消除噪声。对智能材料和结构在汽车减振降噪领域的应用作了探讨和展望。

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主题词:材料结构减振噪声控制中图分类号:EF"G

文献标识码:C

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行产生的排气噪声、进气噪声、风扇噪声、结构噪声等则由空气通过车身的孔、洞、缝隙传至车内或通过车身板壁透声至车内。

49传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生

的振动,传到车身引起车身振动并进而辐射中频噪声至车内;运转发出的噪声则由空气传播至车内。空气紊流对车身的激励(9汽车高速行驶时,

造成车身高频振动,并在车内产生高频噪声;由后视镜产生的高频空气噪声则由空气传至车内。这种振动/9悬架系统由路面不平激起振动,

通过悬架与车身的支点传至车身引起车身的振动,进一步造成车内低频噪声;作为悬架系统组成部分的减振器、轮胎等在工作过程中所产生的噪声则通过车身的缝隙,由空气传至车内。

8前言

现代汽车的噪声特性是衡量汽车质量的重要

标志之一。汽车噪声不仅造成周围环境的污染,影响人们的生活和工作,而且车内的噪声与振动、温度、湿度等环境因素相比是降低车辆舒适性的主要因素之一。为了提高车辆的舒适性,世界各大汽车公司都对车内噪声水平制定了严格的控制标准,将车内噪声的控制作为重要的研究方向。特别是轿车,车内噪声状况更是衡量轿车档次的标准之一。传统的噪声控制方法,多采用较大阻尼比的材料,利用隔声、隔振技术,甚至重新进行结构设计来控制噪声,结果往往与汽车轻量化的目标相矛盾,而且一些车身结构的振动及其辐射的噪声仍无法得到有效控制。智能材料结构的出现以及主动控制技术的发展,为振动和噪声的控制开辟了新的途径。

9车内噪声产生机理

车辆内部噪声的来源十分复杂,但可以从两个

传播途径加以分类,即固体传播和空气传播,如图>所示。

具体来讲,产生车内噪声的主要振动源和声源有:

通过发+9发动机燃烧和惯性力引起的振动,

动机悬置和副车架传到车身上,引起车身结构的振—!"—

用于车内减振降噪的智能材料和结构的研究

图>

车内噪声产生机制

由此可见,固体传播振动通过结构件传播至车身,引起车身的振动,再由车身板壁振动辐射噪声至车内,形成车内噪声:空气传播则将各种噪声源所辐射的噪声通过空气,由车身的缝隙或孔洞传播它也不是

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