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輪胎及路面的聲學特性

日期:2019-07-02
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問題描述
在過去的幾十年中,歐盟進行了諸多測試來限制轎車、卡車、巴士及摩托車等的噪聲水平。
在城市和工業區,道路上的車輛被認為是噪聲源,而輪胎產生的噪聲對環境、城市交通噪聲以及車內的乘客一直是一個嚴重的問題。
噪聲輻射水平與胎-路交互作用有關,有多種產生機制,這些機制以及他們的影響又與輪胎類型、胎面設計和路面的吸聲特性有關。
所有這些參數可以通過測量相互作用的材料和結構的阻抗來進行描述。

需要測量什么以及怎樣測量
通過測量靠近材料表面的聲壓和粒子速度可以計算聲阻抗,進而通過阻抗可以估算材料的吸聲系數和反射系數。
為了測量材料吸收的能量,探頭放置在由固定在測量裝置上的球形揚聲器產生的聲場中。
吸聲系數測試與掃描成像系統的自動追蹤功能結合可以繪出吸聲系數的云圖,進而可以對輪胎的幾何形狀和材料特性進行聲學評估。如果進行瀝青路面的測試,裝置可以固定在車輛的尾部,因此測試可以在車輛行進過程中進行。
 
 
 
 
 
測試裝置
 
 
1. PU探頭:二通道1/2英寸聲強探頭
a.1通道:聲壓
b.2通道:粒子速度
2. 信號調理器
3.二通道Microflown數采
4.球形揚聲器
5.掃描成像軟件和原位吸聲系數測量軟件
測試步驟
為了描述整個胎-路噪聲產生機理,需要分為兩個測試來進行。
1.對于輪胎吸聲系數的測量,需要在輪胎表面移動測量裝置,球形聲源發出白噪聲的同時進行掃描采集。探頭的移動通過視頻記錄下來,把測量位置與時域音頻數據進行同步,進而描繪出材料的吸聲系數云圖。
2.對于路面的測量,需要一個特殊的裝置進行固定,避免車輛的振動傳導到采集探頭。采集裝置固定在車輛尾部,在車輛行進過程中進行測量。這套裝置可以測量一長段瀝青路面軌跡的吸聲系數,評估路面的狀態。
結果
可以獲得輪胎表面的聲阻抗分布云圖,如下圖所示:
 
 
 
瀝青路面的聲阻抗在不同車速下測試,可以在80km/h速度內
 
 
獲得很好的結果:
 
阻抗測試在設計、實驗、描述和控制車輛噪聲方面是非常有益的。
特性
測量頻率范圍大200-10000Hz
原位自適應方法
非均勻材料測試
移動表面測試
設計和優化測試
 
 
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