噪聲測試技術(shù)

1、噪聲測量技術(shù)姓名： 聶 書 嚴(yán) 學(xué)號：20122002011輪胎噪聲測量輪胎噪聲測量技術(shù)n 1.概念及背景n 2.實(shí)驗(yàn)原理n 3.儀器n 4.實(shí)驗(yàn)方法及步驟n 5.總結(jié)聲學(xué)概念：聲音強(qiáng)度由振動(dòng)幅度的大小決定。以能量來計(jì)算時(shí)，稱聲強(qiáng)；以壓力計(jì)算時(shí)，稱聲壓。1.聲壓：某點(diǎn)上瞬間壓力與大氣壓力某點(diǎn)上瞬間壓力與大氣壓力的的差值差值。2.2.有效聲壓有效聲壓：某點(diǎn)的瞬時(shí)聲壓的均方根稱為有效聲壓，某點(diǎn)的瞬時(shí)聲壓的均方根稱為有效聲壓，表示聲壓的大小。表示聲壓的大小。 3.3.聲壓級：待測聲壓有效值聲壓級：待測聲壓有效值p(e)p(e)與參考聲壓與參考聲壓p(ref)p(ref)的比值的常用對數(shù)，的比值的常用

2、對數(shù)，再乘以再乘以1010，表示，表示噪聲強(qiáng)弱。單位：分貝（dB）4.聲強(qiáng)：聲波平均能流密度的大小，表示噪聲平均能量。5.聲強(qiáng)級：單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的平均聲能。單位：貝爾（Bel）。TdttpTp)(12)()(lg(10refpepSPL dttvtpTIT01n 噪聲：凡是妨礙到人們正常休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪音。1分貝是人耳剛剛能聽到的聲音；20分貝以下，我們認(rèn)為它是安靜。20-40分貝相當(dāng)于耳邊的輕輕細(xì)語。40-60分貝是我們正常談話的聲音。60分貝以上屬于吵鬧范圍。n 噪聲危害：1.噪聲能誘發(fā)多種疾病。噪音不僅影響聽

3、力，也會影響心臟血管的健康，睡眠的品質(zhì)，甚至胎兒的發(fā)育。調(diào)查表明：地區(qū)的噪聲每上升一分貝，高血壓發(fā)病率就增加3%。噪聲影響人的神經(jīng)系統(tǒng)，使人急躁、易怒。影響睡眠，造成疲倦。2.噪聲對聽力有損傷。當(dāng)人連續(xù)聽摩托車聲，8小時(shí)以后聽力會受損；若是在搖滾音樂廳，半小時(shí)后，人的聽力就會受損。3.噪聲對正常生活和工作有干擾。噪聲會導(dǎo)致多夢、驚醒、睡眠質(zhì)量下降等。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)人受到突然而至的噪聲一次干擾,就要喪失4秒鐘的思想集中。n工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)（2008年）：輪胎噪聲測量背景及意義：n 我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展和城市道路的不斷擴(kuò)張,城市車流量持續(xù)增加,噪聲污染日益嚴(yán)重交通噪聲不僅影響人們的正常

4、生活和工作,甚至?xí)：θ藗兊纳硇慕】怠 輪胎噪聲是構(gòu)成汽車行駛噪聲的主要因素之一，從汽車的安全性、平順性、舒適性和生活環(huán)境角度考慮，降低輪胎噪聲是一個(gè)亟待解決的問題之一。n 20世紀(jì)70年代人們已經(jīng)對輪胎噪聲開始研究，20世紀(jì)末,人們開始把輪胎和路面看成一個(gè)系統(tǒng)加以研究。和國外大型企業(yè)相比，中國仍然落后，輪胎噪聲的測試及研究技術(shù)力量和經(jīng)費(fèi)投入少,自主研發(fā)能力函待加強(qiáng)。n 由于當(dāng)前的常規(guī)噪聲測量裝置精確度低，不具備輪胎噪聲測量的特殊性，而且缺乏輪胎噪聲分析和優(yōu)化的軟件。國外在輪胎行業(yè)長期處于領(lǐng)先水平，但是軟硬件價(jià)格昂貴，所以要研究一套專業(yè)、經(jīng)濟(jì)的輪胎噪聲測試技術(shù)。輪胎噪聲測量技術(shù)n 1.概念及

5、背景n 2.實(shí)驗(yàn)原理n 3.儀器n 4.實(shí)驗(yàn)方法及步驟n 5.總結(jié) 輪胎噪聲來源：1.路面噪聲2.花紋噪聲：（1）花紋塊產(chǎn)生的噪聲：花紋塊拍打路面產(chǎn)生，只與花紋面積有關(guān)，跟形狀無關(guān)。（2）花紋槽的泵浦噪聲：槽腔空氣被擠壓，噴出形成。與花紋形狀（橫紋、縱紋、斜紋）有關(guān)。（3）溝槽內(nèi)氣柱共鳴：花紋槽與路面形成的空氣管的振動(dòng)。（4）喇叭筒效應(yīng)。（5）隨機(jī)沙噪聲 輪胎胎噪聲常用測試方法：（1）滑行法（2008 ISO13325）。（2）轉(zhuǎn)鼓法。（3）拖車法。本次試驗(yàn)主要應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓法滑行法轉(zhuǎn)鼓法拖車法球面波聲場特性：測試中聲波為球面波，一半徑為r0的球體，其表面做均勻的微小漲縮震動(dòng)，也就是它的半徑在r附近

6、以微量dr做簡諧的變化，從面在周圍的媒質(zhì)中輻射了聲波。因?yàn)榍蛎娴恼駝?dòng)過程具有各向均勻的脈動(dòng)性質(zhì)，因而它所產(chǎn)生的聲波波陣面是球面，輻射的是均勻球面波。波動(dòng)方程：經(jīng)過計(jì)算和研究，我們得到：離聲源任意距離上的聲強(qiáng)與距離平方成反比，聲壓與距離成反比。由這個(gè)結(jié)論我們得到傳聲器的位置與測量的聲壓大小有很大關(guān)系。球面波波陣面輪胎噪聲測量技術(shù)n 1.概念及背景n 2.實(shí)驗(yàn)原理n 3.儀器n 4.實(shí)驗(yàn)方法及步驟n 5.總結(jié)噪聲測量儀器n 一般儀器：噪音計(jì)，聲級計(jì)，分貝儀，噪聲測試儀等。它們基本上是由傳聲器、放大器、濾波器、檢波器、指示器和電源等六個(gè)部分組成的。n 傳聲器：又稱麥克風(fēng)，是由聲音的振動(dòng)傳到麥克風(fēng)的振

7、膜上，推動(dòng)里面的磁鐵形成變化的電流，這樣變化的電流送到后面的聲音處理電路進(jìn)行放大處理n 放大器：將輸入的信號進(jìn)行放大，主要通過一個(gè)放大電路實(shí)現(xiàn)。200倍的電壓放大電路n濾波器、檢波器：信號處理的電子器件。噪聲測試儀聲級計(jì)聲級計(jì)工作原理聲級計(jì)工作原理輪胎噪聲測試主要裝置：1.消聲室：就是一個(gè)閉合空間內(nèi)建立自由聲場,在這個(gè)空間內(nèi),聲波的傳播介質(zhì)均勻地向各個(gè)方向無限延伸,使聲源輻射的聲能自由傳播,無外界環(huán)境噪聲的干擾。制作：房間六個(gè)界面全鋪設(shè)吸聲材料為全消聲室，鋪設(shè)5個(gè)面為半消聲室。輪胎噪聲測試主要是半消聲室。消聲室采用雙層結(jié)構(gòu),外墻用磚墻,內(nèi)墻用鋼筋混凝土墻體,墻間設(shè)lm的空氣層(通道)。并設(shè)有吸

8、聲尖劈，吸聲尖劈的吸聲特性與尖劈長度、填充材料、空腔深度有關(guān)。同種材料下尖劈長度愈長，尖劈的低頻吸聲性能愈好。調(diào)節(jié)空腔深度，也可有效地提高尖劈結(jié)構(gòu)的低頻吸聲特性。消聲室的體積應(yīng)是被測物體物理體積的200倍。半消聲室測試環(huán)境：尖劈：2.轉(zhuǎn)鼓測試設(shè)備：轉(zhuǎn)鼓設(shè)備由立式轉(zhuǎn)鼓為核心,包括轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輪胎進(jìn)給滑臺液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)幾大部分組成。轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用低噪聲直流驅(qū)動(dòng)電機(jī),通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)鼓要經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)平衡測試,以確保在試驗(yàn)過程中的平穩(wěn)安全運(yùn)行。3.聲學(xué)測量子系統(tǒng)由傳聲器、前置放大器、多通道聲學(xué)分析儀和噪聲測量軟件等組成。輪胎噪聲測試系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)：輪胎噪聲測量技術(shù)n 1

9、.概念及背景n 2.實(shí)驗(yàn)原理n 3.儀器n 4.實(shí)驗(yàn)方法及步驟n 5.總結(jié)室內(nèi)噪聲測試試驗(yàn)方法：1.近場測試法2.聲場特性測試法3.LDR測試法輪胎噪聲測量采用的是聲壓法來測試輪胎噪聲源,對于在消聲室內(nèi)進(jìn)行的聲學(xué)精密測量,必須要滿足以下幾個(gè)條件:1.消聲室內(nèi)各表面的吸聲系數(shù)要大于0.9。上述消聲室設(shè)計(jì)已達(dá)到要求。2.傳聲器的位置選擇通常要求與聲源的距離不小于lm。因?yàn)榻鼒鰷y試法的傳聲器與輪胎的距離較近,不能完全滿足消聲室內(nèi)精密測量的要求。在實(shí)際的試驗(yàn)中也可以視輪胎的具體尺寸可以將此距離增加到1.5m。3.傳聲器位置距墻面的距離一般不小于被測信號波長的1/4。輪胎噪聲特性研究中,一般關(guān)注的是30

10、0Hz以上的頻段,在空氣中的波長約為0.28m。在實(shí)際測量中一般選取0.25m。n 結(jié)論：經(jīng)過以上分析，我們可以確定LDR測試法是目前比較適合的室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓設(shè)備上進(jìn)行輪胎噪聲測試的方法,試驗(yàn)過程相對簡單,可操作性強(qiáng),數(shù)據(jù)處理比較容易?；贚DR，設(shè)計(jì)正交表：從理論上講,如果考慮8種情況（花紋、地面粗糙度、負(fù)載、車速等）每個(gè)因素有3個(gè)水平（不同數(shù)值）,每個(gè)水平進(jìn)行一次試驗(yàn),則需要做38=6561次試驗(yàn)。這是不可能完成的。所以，我們借助于統(tǒng)計(jì)學(xué)中使用的規(guī)格化表正交表來科學(xué)地選擇試驗(yàn)條件,合理地安排試驗(yàn)。優(yōu)點(diǎn)：(l)從方案設(shè)計(jì)到結(jié)果分析完全是表格化,使安排和分析多因素試驗(yàn)簡便，有效。(2)合理地節(jié)省試驗(yàn)

11、次數(shù),并能從所做的相對少數(shù)試驗(yàn)中充分提取信息。(3)正交表的性質(zhì)決定了正交試驗(yàn)有整齊可比與均勻分散的性質(zhì)。經(jīng)過設(shè)計(jì)的4因素3水平的正交表：檢測分析評判儀的設(shè)計(jì)：在室內(nèi)應(yīng)用轉(zhuǎn)鼓法來模擬道路等室內(nèi)條件，再利用LDR測試方法來確定傳感器等聲學(xué)器件的位置，然后得到我們想要的聲波數(shù)據(jù)。那么，我們怎么對聲波進(jìn)行評價(jià)呢？由此，設(shè)計(jì)了檢測分析評判儀：檢測分析儀框架圖：步驟：（1）對儀器和輪胎進(jìn)行檢查。（2）確定待測輪胎的試驗(yàn)胎壓Pt式中只為試驗(yàn)胎壓,Pr為參考胎壓,Qt為試驗(yàn)負(fù)荷,Qr為參考負(fù)荷（輪胎負(fù)荷指數(shù)對應(yīng)的最大負(fù)荷）。（3）測量本底噪聲。不同速度下轉(zhuǎn)鼓空轉(zhuǎn)的噪聲須低于輪胎噪聲15dB以上。（4）每次試驗(yàn)的前后,所有的聲學(xué)儀器都要用聲學(xué)校正器進(jìn)行校準(zhǔn)。（5）試驗(yàn)前輪胎以80km/h在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)機(jī)上預(yù)熱5min。（6）按照正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（7）數(shù)據(jù)處理。輪胎噪聲測量技術(shù)n 1.概念及背景n 2.實(shí)驗(yàn)原理n 3.儀器n 4.實(shí)驗(yàn)方法及步驟n 5.總結(jié)n 通過對輪胎噪聲測量的實(shí)驗(yàn)背景、原理、步驟等的闡述，我們基本了解了輪胎噪聲測量的基本流程，并考慮了以下的問題：1.進(jìn)行理論的分析，對消聲室進(jìn)行設(shè)計(jì)，對檢測分析評判儀等軟件進(jìn)