[发明专利]风噪声解析装置及风噪声解析方法

说明书

本发明提供风噪声解析装置及风噪声解析方法。风噪声解析装置具备：非定常CFD计算单元，执行使构造物模型(20)移动的非定常CFD模拟，将构造物模型周围的流场中的规定区域(21)内的流场在规定时间内的平均流速及平均涡度针对规定区域(21)内的各空间节点算出，并且在着眼角频带中将基于规定区域(21)内的紊乱流速的振幅的值针对各空间节点算出；及声压源密度算出单元，基于由非定常CFD计算单元算出的平均流速、平均涡度及基于紊乱流速的振幅的值来算出声压源密度，该声压源密度是表示规定区域(21)内的空间节点处的流场对于构造物模型的玻璃制的部分的风噪声的解析对象点处的着眼角频带的表面声压变动的贡献度的指标。

技术领域

本发明涉及对在移动中的构造物产生的风噪声进行解析的风噪声 解析装置及风噪声解析方法。尤其是，涉及对因构造物的玻璃制的部 分处的高频区域的表面声压变动而产生的风噪声进行解析的风噪声解 析装置及风噪声解析方法。

背景技术

用于降低在以车辆为代表的构造物的移动中产生的风噪声的技术 正在得到研究、开发。例如，在专利文献1中公开了如下技术：通过 使车辆模型行驶的模拟来取得该车辆模型表面的任意的位置处的“压 力变动的振幅”和“平均流速”，基于这些值而针对期望的各频带算 出该任意的位置处的风噪声的声源的强度。需要说明的是，风噪声是 指因构造物周围的流体的流动而产生的噪声，在本说明书中，尤其意 味着到达至构造物内部的噪声。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-062727号公报

发明内容

风噪声的强度与上述的构造物表面的压力变动的振幅和平均流速 中的尤其压力变动的振幅强烈相关。在此，在移动中的构造物的表面 产生的压力由流体流动压力(convective pressure)和声压(acoustic pressure)构成。流体流动压力以流体流速移动而不会传播至那么远方， 相对于此，声压以音速移动而会传播至远方。除此之外，流体流动压 力的波长比较短且振幅比较大，相对于此，声压的波长比较长且振幅 比较小。具体而言，声压变动的振幅是流体流动压力变动的振幅的约 1％～1‰。因而，通常，移动中的构造物的表面处的压力的大半部分由 流体流动压力占据，风噪声的强度与流体流动压力变动的振幅强烈相 关。

然而，在高频区域(例如，2kHz的频带)中，声压的波长与玻 璃的振动模式的波长大致相等。因而，在构造物的壳体不仅具有金属 制和/或树脂制的部分还具有玻璃制的部分的情况下，在高频区域中， 因该玻璃制的部分的表面处的声压变动而导致玻璃制的部分共鸣从而 其振动增大，风噪声的强度变高。在该情况下，该风噪声的强度与声 压变动的振幅强烈相关而非与流体流动压力变动的振幅强烈相关。需 要说明的是，以下，将构造物表面处的压力变动的振幅、声压变动的 振幅及流体流动压力变动的振幅分别也称作“表面压力变动”“表面 声压变动”及“表面流体流动压力变动”。

表面压力变动(即，表面声压变动与表面流体流动压力变动之和) 受到构造物周围的流场(典型的是流速及涡度)的影响而变化。因而， 为了降低因高频区域中的构造物的玻璃制的部分的表面声压变动而产 生的风噪声，需要确定该玻璃制的部分中的表面声压变动比较大的位 置，确定构造物周围的流场中的哪个部分(位置)的流场对该确定出 的位置的表面声压变动造成了强烈影响，并以使上述确定出的位置的 表面声压变动降低的方式变更该部分的流场(即，变更构造物的部件 形状)。然而，“确定对表面声压变动起到大的贡献的流场的部分的 方法”并没有统一的方法，实际上，技术者基于自身的技术及见解确定着该流场的部分。因而，存在如下问题：根据技术者的不同，研究 结果会产生偏差，会产生很多试行错误。

本发明为了解决上述的问题而完成，其目的之一在于，提供一种 能够合适地确定对以车辆为代表的构造物的玻璃制的部分处的高频区 域的表面声压变动起到大的贡献的构造物周围的流场的位置的技术。