[发明专利]车内高频气动降噪的方法

权利要求书

1.一种车内高频气动降噪的方法，其特征在于包括下列步骤：

1)测试车速与车内高频气动噪声的关系，将气动噪声分析时速设定为70-120km/h；

2)确定噪声源的敏感区域，包括：车外后视镜、A柱表面、前车门窗玻璃、前风窗玻璃、车门外板、顶盖、翼子板、前挡泥板，其步骤包括：

2.1按整车实际尺寸建立几何模型，根据整车尺寸确定计算域，具体尺寸包括：计算域出入口截面尺寸和计算域长度，计算域的选择：车前方为二倍车长，车后方为六倍车长，车上方为四倍车高，车左右侧各为三倍车宽；

2.2建立流体计算模型，包括：

2.2.1模型简化：去除车身内部复杂结构，忽略车身雨刮器、进气格栅、门把手、雨水槽、车灯、收音天线，忽略车身底部凸凹不平，将车身底部简化为平面，车体表面光滑处理为简单平面，忽略车轮的旋转运动，考虑轿车模型左右对称，也可采用轿车模型的一半进行；

2.2.2单元选取：车身表面应用三棱柱单元划分流体计算域，临近车身表面的范围应用四面体单元划分流体计算域，四面体外侧空间应用六面体单元划分流体计算域，若采用轿车模型的一半进行模拟，则需更改轿车模型纵向对称中心面为对称形式边界条件；

2.2.3边界条件确定：计算域的入口设置为速度入口，其气流速度为30m/s；计算域的出口设置为压力出口，其出口压力为标准大气压；计算域壁面与车身表面设置为固定壁面；

2.2.4进行稳态计算，对车外流场进行分析，确定噪声源的敏感区域，包括：会产生强烈气流分离的车外后视镜、A柱表面、前车门窗玻璃、前风窗玻璃、车门外板、顶盖、翼子板、前挡泥板；

3)对敏感噪声区域光滑表面进行表面非光滑凹坑处理，凹坑为半球形或锥形，建立具有不同分布形式及不同尺寸的对比分析模型，引入宽频带噪声源声学分析模型；

3.1进行稳态计算：采用RNG k-epsilon模型对具有非光滑凹坑的表面噪声源敏感区域进行稳态计算分析，根据模拟结果判断非光滑凹坑的降噪能力；若降噪效果不明显，则通过更改凹坑结构设计方案，修改仿真模型，对非光滑凹坑分布形式、尺寸和凹坑单体形式进行优化，降低气流分离，降低表面声压级以降低噪声，直至满足降噪要求；

3.2在稳态分析结果的基础上，进行整车瞬态仿真，瞬态仿真可应用分离涡模型DES或大涡模拟模型LES，在敏感噪声区域表面均匀选取监测点，获得敏感噪声区域监测点压力谱，分析整车气动噪声激励，进行傅里叶变换，获得敏感噪声源激励的三分之一倍频程频谱；

4)应用统计能量分析方法，建立统计能量分析模型SEA，进行整车的气动噪声分析，包括：

4.1简化结构：轿车车身的复杂曲面以平面板、单曲面板和双曲面板子系统的形式表示；轿车车身的梁状结构以梁子系统的形式表示；结构中的细部特征：细小的凸台、加强筋、工艺孔均作省略处理；

4.2确定整车板件及结构钢板、钢化玻璃、夹层玻璃的材料，其参数包括：材料密度、弹性模量、剪切模量、泊松比、厚度；

4.3施加气动噪声激励、分析仿真结果，获得车内驾驶员耳旁的噪声水平；

5)设计具有非光滑柔性凹坑特征的车用贴膜，贴膜正面设有凹坑，凹坑表面为半球形或锥形，凹坑呈均匀或非均匀分布，贴膜反面为平面，并涂敷丙烯酸酯胶粘结剂；半球形或锥形表面凹坑的参数如下：

5.1采用半球表面凹坑形式的非光滑贴膜时，半球形凹坑半径R为0.5-3mm，贴膜厚度s为在半径R的基础上增加0.5mm，凹坑间距l为10mm；

5.2采用锥形凹坑形式的非光滑表面贴膜时，锥形凹坑表面直径d为1-6mm，锥形凹坑锥形角a为40度，贴膜厚度s为在锥形凹坑半径的基础上增加0.5mm，凹坑间距l为10mm；

5.3确定凹坑深度，由下列公式计算：

Re=V1/υt=0.0351/Re1/7]]>

其中：Re为车身局部表面的雷诺数；V为气体的时均速度；l为车身局部表面长度；υ为空气粘度系数；t为车身贴膜的凹坑深度；

6)将贴膜贴于噪声源的敏感区域，包括：车外后视镜、A柱表面、前车门窗玻璃、前风窗玻璃、车门外板、顶盖、翼子板、前挡泥板。