汽车整车气动声学风洞风噪试验风噪源识别及可视化测量方法
1 范围
本文件规定在3/4开口回流式低速气动-声学风洞中进行风噪源识别和可视化测量的方法,给出气动-声学风洞测量平台及其气动和声学环境、测量仪器设备、车辆及安装的要求、声源识别及可视化结果。
本文件适用于整车实车,包括乘用车、微型客车及轻型商用车,包括对应尺寸的模型(油泥模型、硬质模型),在3/4开口回流式或直流式汽车整车低速气动-声学风洞中进行风噪源识别和可视化测量。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 3241—2010 电声学倍频程和分倍频程滤波器
GB/T 14365-2017 声学机动车辆定置噪声声压级测量方法
GB/T 18697-2002 声学汽车车内噪声测量方法
JJG 227-2017 标准声源
T/CSAE 113-2019 汽车整车气动声学风洞风噪试验车内风噪测量方法
T/CSAE 147-2020 汽车整车气动声学风洞风噪试验泄露噪声测量方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
整车气动声学风洞full-scale aero-acoustical wind tunnel
风洞流场品质及声学品质满足风噪测量要求,且喷口尺寸大小能满足阻塞比要求,可进行实车和等比例汽车模型试验的风洞。
[来源:CSAE-T/CSAE 113-2019]
3.2
试验段test section
喷口和收集口之间满足流场和声场要求,并能安放试验车辆的有效区域。
3.3
乘用车passenger cars
指在其设计和技术特征上主要用于载运乘客及其随身行李和(或)临时物品的车,包括驾驶员座
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位在内最多不超过 9个座位。
3.4
风洞背景噪声background noise of wind tunnel
风洞在无测量对象情况下运转产生的噪声,提及风洞背景噪声需指明试验风速。
3.5
风噪wind noise
气动噪声在工程领域的简称,是空气与目标对象相对运动,造成气体非定常流动产生的噪声。
[来源:CSAE-T/CSAE 113-2019]
3.6
剪切层shear layer
风洞流场稳定区域与空气静止区域之间的区域。
3.7
焦距focus
麦克风传声器阵列与测量平面的距离。
3.8
声源漂移sound source shift
声源辐射的声波通过流场稳定区域及剪切层区域后发生折射和散射现象,形成的声源识别位置与声源实际位置发生的变化量。
3.9
声源云图sound source map
声源通过波束成形或其他算法投射到测量平面(2维)或测量车辆表面(3维),所形成的表征声源特征的云图。
3.10
噪声源识别sound source identification
识别噪声源的位置、频率构成和能量大小的测量方法,并将声场以声源云图的方式呈现。
4试验条件和要求
4.1气动-声学风洞要求
气动-声学风洞试验段声场测量环境参数:包括试验段流场、背景噪声、自由声场空间及低频颤振,应满足T/CSAE 113中第4.4条的要求。
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4.2测量仪器要求
测量过程中采用传声器阵列以及数采前端进行声源识别测量,要求包括:
a)传声器阵列尺寸应不小于2 m×2 m;
b)麦克风通道数应不小于120 个;
c)数采前端采样率应不小于48 KHz,且具备标准的波束成形算法以及高动态分析算法;
d)风洞剪切层修正精度偏差应小于0.05 m;汽车风洞
e)动态范围:普通算法DR(Dynamic Range)不小于10dB;高级算法DR不小于20dB;
f)分析频率范围:500-10000 Hz;
g)摄像头分布率:不低于2040*1080 pixel。
4.3测量车辆
测量车辆应满足要求:
a)用于测量的车辆应:不缺件、无损坏,密封系统符合设计要求;
b)车辆表面应无伪装纸等覆盖,无胶带、扎带、保护膜、标签等附加物,车辆表面清洁,无
污垢和灰尘;
c)车辆胎压根据出厂标准设置,对于模型车辆或工程样车根据设计要求进行调整。
5 测量准备
5.1 测量车辆及测量设备位置规定
5.1.1车辆位置及状态
将测量车辆安装于空气动力学坐标系中心位置。
偏航角0°时,车辆纵向中垂面与流场中垂面重合,通过调整车身纵对称面与风洞中心对称面的夹角来实现,要求误差在±0.1°范围内。
偏航角10°时,通过调节天平转盘使得车辆中心顺时针旋转10°;偏航角-10°时,通过调节天平转盘使得车辆中心逆时针旋转10°,要求误差在±0.1°范围内。。
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