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基础知识分享：汽车声学包常用计算公式总结

2017-11-24 15:36| 发布者: weixin| 查看: 1063| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 汽车声学包常用计算公式
　　弯曲振动平面波产生的声辐射概念
　　超音速弯曲振动平面波Cw > C，边界y=0。
1.png
　　声强
2.png
　　亚音速弯曲振动平面波Cw < C
3.png
　　弯曲振动平面波Cw = C

　　巧合频率，声辐射最强。
4.png

　　巧合频率(coincidence frequency)
　　耦合：振动波速
5.png
　　式中：
　　E——Young's modulus
　　h——plate thickness
　　ρs——density of plate material
　　v——Poisson's ratio

　　举例：铝材
　　弹性模量 = 72E9 Pa
　　板材厚度 = 5 mm
　　材料密度 = 2.7E3 kg/m3
　　Poisson’s ration = 0.34
　　耦合频率 = 2300 Hz
6.png

　　平面波传递损失TL
7.png
8.png
　　速度：
9.png
　　压力：
10.png
　　阻抗：
11.png
　　板材阻抗：
12.png
　　平面波介质阻抗：
13.png
　　压力传递系数：
14.png

　　传递损失TL
15.png
　　式中：
　　Cv——单位面积阻尼系数;
　　ρs——单位面积质量kg/m2
　　θ——入射角0-90°，缺省值78°;
　　ks——单位面积刚性系数;
　　ρ0——空气密度kg/m3;
　　C0——空气音素m/sec。

　　(1)频率远小于固有频率，ω<<ωn
16.png
　　(2)频率远等于固有频率，ω≈ωn
17.png
　　(3)频率远大于固有频率，ω>>ωn
18.png

　　传递损失TL与刚度、阻尼、质量关系
19.png

　　侧窗玻璃巧合频率
　　The coincident frequency of an infinite panel of tempered glass (钢化玻璃)：
20.png
　　式中：
　　C – sound speed of the fluid medium=344 m/sec
　　h - the thickness = 4mm
　　ρ——材料密度=2.44E3(kg/m3)
　　υ——材料泊桑比=0.23
　　E——材料杨氏模量=70E9 Pa
21.png
22.png

　　声传损失STL的工程测试方法
　　STL声传损失定义式
23.png
　　传递系数
24.png
　　式中：

　　Ls是混响室测得的声压dB值;

　　It是消声室紧靠样件所测得的声强dB值。
25.png
26.png
27.png

　　插入损失IL
　　IL – Insertion Loss 插入损失定义式
28.png
　　It/w.o和pt/w.o是消声室紧靠无样件侧所测得的声强和声压

　　It/w和pt/w是消声室紧靠有样件侧所测得的声强和声压
29.png
30.png

　　声衰减 NR
　　NR – Noise Reduction 声衰减定义式
31.png
32.png
33.png

　　吸声系数
　　吸声系数定义式
34.png
35.png

　　吸声系数测量——混响室
　　萨宾公式(Sabine’s Equation)
36.png
37.png
　　式中：
　　T60——声源声压级衰减60dB所需要的时间;
　　V——空间体积;
　　Ai——第i块吸声有效表面积;
　　αi——对应于第i块吸声材料的吸声系数;
38.png
　　下标m代表有吸声材料测试时，对应的表面积、吸声系数和60dB衰减时间;

　　下标0代表无吸声材料测试时，对应的表面积、吸声系数和60dB衰减时间;

　　吸声系数测量——阻抗管
39.png
　　阻抗率
40.png
　　吸声系数
41.png
　　总声场传递函数
42.png
　　入射波传递函数
43.png
　　反射波传递函数
44.png
　　波数(wave number)
45.png
　　谐振吸声结构对吸声系数特性影响
46.png
47.png

　　来源：中汽培训中心(CATTC)主办、华晨汽车工程研究院《声学包分析模型 – 整车测试噪声路径贡献》，作者：吴国明

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