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車輛動(dòng)態(tài)條件下的氣密性設(shè)計(jì)
2021-06-01 16:19:59· 來源：新能源車振動(dòng)與安全
車輛動(dòng)態(tài)條件下的氣密性設(shè)計(jì)我們一般做氣密性設(shè)計(jì)的時(shí)候，都是基于靜態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，包括測試，都是在靜態(tài)條件下使用風(fēng)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測試，或者使用聲波泄露儀進(jìn)行
車輛動(dòng)態(tài)條件下的氣密性設(shè)計(jì)
我們一般做氣密性設(shè)計(jì)的時(shí)候，都是基于靜態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，包括測試，都是在靜態(tài)條件下使用風(fēng)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測試，或者使用聲波泄露儀進(jìn)行檢測。但是在車輛行駛狀態(tài)下，汽車車門、頂棚，包括車輛底部、前圍、前保險(xiǎn)杠等等位置都受到氣流沖擊的影響，這時(shí)候的氣密性狀態(tài)與靜態(tài)車輛氣密性是有區(qū)別的。
我們前面有過關(guān)于氣密-聲密-粉塵密封-水密等等方面的內(nèi)容，感興趣的可以回看前面文章，在此不再贅述靜態(tài)密封的內(nèi)容。與靜態(tài)密封不同的動(dòng)態(tài)密封主要考慮的內(nèi)容如下所示：
1）風(fēng)激勵(lì)引起車門變形，此時(shí)如果車門內(nèi)增加吸引聲學(xué)包或存在膨脹膠等，將降低風(fēng)激勵(lì)引起的振動(dòng)噪聲的輻射；但從根本上來說，還是需要合理地設(shè)計(jì)車門外板地剛度和動(dòng)剛度；
2）振動(dòng)或載荷激勵(lì)引起車門和門框變形，密封條密封效果變差；主要需要考慮車門和門框的剛度，密封條的形式，以及車門和門框結(jié)合面的細(xì)節(jié)處理，包括尺寸配合公差、面差等；
3）玻璃模態(tài)或強(qiáng)迫響應(yīng)，如果和聲腔發(fā)生了共振，輻射噪聲到達(dá)耳旁，更容易引起人的不舒服感覺；同時(shí)玻璃和內(nèi)外水切的配合等方面都將引起氣密性問題，更導(dǎo)致風(fēng)噪的侵入；除了做好氣密性外，采用隔聲玻璃也是一個(gè)改進(jìn)措施；
4）密封條的缺失或響應(yīng)遲滯，或者有些位置例如電動(dòng)車的電池包與車身之間沒有密封條氣流進(jìn)入，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋與車輛前端沒有密封條導(dǎo)致氣流聲等，這些密封問題也導(dǎo)致振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生。
有關(guān)氣密性的測試主要采用風(fēng)量試驗(yàn)臺(tái)、超聲波測漏儀、煙霧發(fā)生器等設(shè)備，前期已做介紹，在此不再展開。再介紹一下和氣密性相關(guān)的主要CAE分析方法。
首先，與密封條相關(guān)的分析因?yàn)橹饕窍鹉z性能分析，一般用abacus來進(jìn)行，非線性這個(gè)是它的強(qiáng)項(xiàng)；然后可以做密封條隔聲分析，以及進(jìn)行振動(dòng)激勵(lì)/風(fēng)噪激勵(lì)的密封條響應(yīng)分析等等；
然后，與結(jié)構(gòu)相關(guān)的剛度、動(dòng)剛度分析等，可以使用Nastran來計(jì)算；剛度主要是與變形相關(guān)，變形將導(dǎo)致原本密封良好的位置密封變差；動(dòng)剛度與振動(dòng)響應(yīng)有關(guān)，振動(dòng)導(dǎo)致原本密封良好的位置密封變差；
再次，流場分析對車身的風(fēng)激勵(lì)載荷分布進(jìn)行仿真，了解風(fēng)振哪些位置比較大，容易出現(xiàn)問題；還有風(fēng)流經(jīng)的通道流場分布，也會(huì)出現(xiàn)渦流、風(fēng)噪現(xiàn)象；
最后，就是聲學(xué)包分析了，看看這個(gè)吸隔聲效果怎么樣，隔聲量分析或者傳函分析等等。
我們一般做氣密性設(shè)計(jì)的時(shí)候，都是基于靜態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，包括測試，都是在靜態(tài)條件下使用風(fēng)量實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行測試，或者使用聲波泄露儀進(jìn)行檢測。但是在車輛行駛狀態(tài)下，汽車車門、頂棚，包括車輛底部、前圍、前保險(xiǎn)杠等等位置都受到氣流沖擊的影響，這時(shí)候的氣密性狀態(tài)與靜態(tài)車輛氣密性是有區(qū)別的。
我們前面有過關(guān)于氣密-聲密-粉塵密封-水密等等方面的內(nèi)容，感興趣的可以回看前面文章，在此不再贅述靜態(tài)密封的內(nèi)容。與靜態(tài)密封不同的動(dòng)態(tài)密封主要考慮的內(nèi)容如下所示：
1）風(fēng)激勵(lì)引起車門變形，此時(shí)如果車門內(nèi)增加吸引聲學(xué)包或存在膨脹膠等，將降低風(fēng)激勵(lì)引起的振動(dòng)噪聲的輻射；但從根本上來說，還是需要合理地設(shè)計(jì)車門外板地剛度和動(dòng)剛度；
2）振動(dòng)或載荷激勵(lì)引起車門和門框變形，密封條密封效果變差；主要需要考慮車門和門框的剛度，密封條的形式，以及車門和門框結(jié)合面的細(xì)節(jié)處理，包括尺寸配合公差、面差等；
3）玻璃模態(tài)或強(qiáng)迫響應(yīng)，如果和聲腔發(fā)生了共振，輻射噪聲到達(dá)耳旁，更容易引起人的不舒服感覺；同時(shí)玻璃和內(nèi)外水切的配合等方面都將引起氣密性問題，更導(dǎo)致風(fēng)噪的侵入；除了做好氣密性外，采用隔聲玻璃也是一個(gè)改進(jìn)措施；
4）密封條的缺失或響應(yīng)遲滯，或者有些位置例如電動(dòng)車的電池包與車身之間沒有密封條氣流進(jìn)入，發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋與車輛前端沒有密封條導(dǎo)致氣流聲等，這些密封問題也導(dǎo)致振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生。
有關(guān)氣密性的測試主要采用風(fēng)量試驗(yàn)臺(tái)、超聲波測漏儀、煙霧發(fā)生器等設(shè)備，前期已做介紹，在此不再展開。再介紹一下和氣密性相關(guān)的主要CAE分析方法。
首先，與密封條相關(guān)的分析因?yàn)橹饕窍鹉z性能分析，一般用abacus來進(jìn)行，非線性這個(gè)是它的強(qiáng)項(xiàng)；然后可以做密封條隔聲分析，以及進(jìn)行振動(dòng)激勵(lì)/風(fēng)噪激勵(lì)的密封條響應(yīng)分析等等；
然后，與結(jié)構(gòu)相關(guān)的剛度、動(dòng)剛度分析等，可以使用Nastran來計(jì)算；剛度主要是與變形相關(guān)，變形將導(dǎo)致原本密封良好的位置密封變差；動(dòng)剛度與振動(dòng)響應(yīng)有關(guān)，振動(dòng)導(dǎo)致原本密封良好的位置密封變差；
再次，流場分析對車身的風(fēng)激勵(lì)載荷分布進(jìn)行仿真，了解風(fēng)振哪些位置比較大，容易出現(xiàn)問題；還有風(fēng)流經(jīng)的通道流場分布，也會(huì)出現(xiàn)渦流、風(fēng)噪現(xiàn)象；
最后，就是聲學(xué)包分析了，看看這個(gè)吸隔聲效果怎么樣，隔聲量分析或者傳函分析等等。
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