为了研究汽车在高速行驶中前风挡饰条结构对汽车风噪性能的影响,运用PowerFLOW、PowerACOUSTICS对某车型安装槽型饰条、实心饰条、不安装饰条3种条件下风噪性能进行计算分析,并分别对装配10 mm、20 mm、30 mm、40 mm前风挡饰条宽度的车型分析,研究饰条结构和宽度对汽车风噪的影响。分析结果表明,汽车的前风挡饰条可以减缓气流对A柱的冲击,降低涡流强度,从而降低风噪噪声源强度,改善汽车的风噪性能;实心形式的前风挡饰条对汽车风噪性能改善最明显;宽度为30 mm左右的实心饰条对汽车的风噪最有利。

为了优化车辆开发过程的有效性,数值气动声学分析法的实施和应用对汽车制造商来说变得越来越重要。提出了一种结合延迟分离涡流模拟和基于Lighthill方程及声学扰动方程的有限元模型混合数值工具,应用OpenFOAM和Actran软件实现了基于声学有限元法的近场声源区提取及声学压力脉动计算,并尝试应用于车顶扰流板及后视镜区域的气动噪声计算及分析。在兰博基尼Urus车型上,研究了不同车顶扰流板设计的气动声学行为,将仿真结果与斯图加特大学气动声学全尺寸风洞的实验结果进行比较,发现了令人信服的相关性。此外,探讨了扰流板上的主要噪声产生机制,研究了汽车表面压力波动水平随几何形状改变的变化情况。

汽车高速行驶的过程中,车速超过100 km/h时,车外气动噪声对车内噪声贡献起主要作用,控制外造型噪声源便显得非常重要。运用基于统计能量法的声学仿真软件PowerACOUSTICS对车外造型声源传播至车内驾驶员外耳处的声场进行计算。仿真结果与试验吻合较好,验证了该方法的可行性。使用该方法对某SUV的A柱原状态和压条2种方案进行仿真计算,得到A柱压条对流经A柱的气流有梳理作用,减弱了气流分离,降低了由A柱产生的外造型声源,改善了车内声场的分布,减小了车内驾乘人员双耳处的响应,提高了SUV的声品质。该方法在车型研发过程中对A柱的优化控制提供技术支持。

本文中提出了一种动态密封状态下的车内风噪性能区间不确定性的分析和优化方法。首先,建立整车统计能量模型,将谱分解后的风噪载荷施加至模型上,完成车内风噪计算;接着,测试密封条在不同压缩状态下的传递损失,并根据车辆行驶过程中密封条压缩量变化计算密封条传递损失的上、下界,实现不确定变量的描述;最后,基于区间摄动理论分析车内风噪声压级的变化范围,并建立稳健优化模型,对风噪声压级的中心值和摄动半径进行优化。算例计算结果显示,本文提出的方法可在保证相关零部件质量基本不变的前提下,降低车内噪声水平及其波动幅度,明显提升系统的稳健性。

文章根据某车型冲压窗框结构在高速行驶过程中的风噪分析,从车门密封条、车门钣金、侧围匹配状态及密封条结构进行对比分析,查出风噪原因以及制定改进方案,解决车门密封条带来的风噪问题,从而得出后续新车型类似匹配结构设计优化方向。

NVH(Noise,Vibration,Harshness,即噪声、震动和声振粗糙度)性能开发中,关门力要求密封条压缩负荷越小越好,异响和风噪则要求负荷越大越好,三者之间存在矛盾,密封条设计需要在三者性能之间进行平衡。通过分析密封条性能对异响、风噪、关门力的影响,通过理论计算得出密封条泡管的半径与气体流速的关系,提出了一种主动可变压缩量的密封条设计方案及相应的控制策略,使得密封条性能同时达到三者的理想目标值,进一步提升了整车NVH性能。

当汽车在高速路面上行驶时汽车会受到风压的影响,尤其是在汽车侧面的车门区域,空气的负压力会让车门开闭件及密封条产生一定的变形,造成路面噪声及风噪声泄露到驾驶舱内,对乘客产生干扰并感觉到不舒适。研究开闭件密封条结构及风压的影响,针对性的改进密封条的结构减少乘客舱内的风噪声,对整车的NVH性能提升至关重要。