噪聲測試技術

1、噪聲測量技術姓名： 聶 書 嚴 學號：20122002011輪胎噪聲測量輪胎噪聲測量技術n 1.概念及背景n 2.實驗原理n 3.儀器n 4.實驗方法及步驟n 5.總結聲學概念：聲音強度由振動幅度的大小決定。以能量來計算時，稱聲強；以壓力計算時，稱聲壓。1.聲壓：某點上瞬間壓力與大氣壓力某點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：某點的瞬時聲壓的均方根稱為有效聲壓，某點的瞬時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，表示噪聲強弱。單位：分貝（dB）4.聲強：聲波平均能流密度的大小，表示噪聲平均能量。5.聲強級：單位時間內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、學習和工作的聲音，以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音，都屬于噪音。1分貝是人耳剛剛能聽到的聲音；20分貝以下，我們認為它是安靜。20-40分貝相當于耳邊的輕輕細語。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，甚至胎兒的發(fā)育。調查表明：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。當人連續(xù)聽摩托車聲，8小時以后聽力會受損；若是在搖滾音樂廳，半小時后，人的聽力就會受損。3.噪聲對正常生活和工作有干擾。噪聲會導致多夢、驚醒、睡眠質量下降等。實驗表明,當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)境噪聲排放標準（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張,城市車流量持續(xù)增加,噪聲污染日益嚴重交通噪聲不僅影響人們的正常

4、生活和工作,甚至會危害人們的身心健康。n 輪胎噪聲是構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亟待解決的問題之一。n 20世紀70年代人們已經對輪胎噪聲開始研究，20世紀末,人們開始把輪胎和路面看成一個系統(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力量和經費投入少,自主研發(fā)能力函待加強。n 由于當前的常規(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)長期處于領先水平，但是軟硬件價格昂貴，所以要研究一套專業(yè)、經濟的輪胎噪聲測試技術。輪胎噪聲測量技術n 1.概念及

5、背景n 2.實驗原理n 3.儀器n 4.實驗方法及步驟n 5.總結 輪胎噪聲來源：1.路面噪聲2.花紋噪聲：（1）花紋塊產生的噪聲：花紋塊拍打路面產生，只與花紋面積有關，跟形狀無關。（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。（3）溝槽內氣柱共鳴：花紋槽與路面形成的空氣管的振動。（4）喇叭筒效應。（5）隨機沙噪聲 輪胎胎噪聲常用測試方法：（1）滑行法（2008 ISO13325）。（2）轉鼓法。（3）拖車法。本次試驗主要應用轉鼓法滑行法轉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，也就是它的半徑在r附近

6、以微量dr做簡諧的變化，從面在周圍的媒質中輻射了聲波。因為球面的振動過程具有各向均勻的脈動性質，因而它所產生的聲波波陣面是球面，輻射的是均勻球面波。波動方程：經過計算和研究，我們得到：離聲源任意距離上的聲強與距離平方成反比，聲壓與距離成反比。由這個結論我們得到傳聲器的位置與測量的聲壓大小有很大關系。球面波波陣面輪胎噪聲測量技術n 1.概念及背景n 2.實驗原理n 3.儀器n 4.實驗方法及步驟n 5.總結噪聲測量儀器n 一般儀器：噪音計，聲級計，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部分組成的。n 傳聲器：又稱麥克風，是由聲音的振動傳到麥克風的振

7、膜上，推動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行放大處理n 放大器：將輸入的信號進行放大，主要通過一個放大電路實現(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。噪聲測試儀聲級計聲級計工作原理聲級計工作原理輪胎噪聲測試主要裝置：1.消聲室：就是一個閉合空間內建立自由聲場,在這個空間內,聲波的傳播介質均勻地向各個方向無限延伸,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：房間六個界面全鋪設吸聲材料為全消聲室，鋪設5個面為半消聲室。輪胎噪聲測試主要是半消聲室。消聲室采用雙層結構,外墻用磚墻,內墻用鋼筋混凝土墻體,墻間設lm的空氣層(通道)。并設有吸

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。同種材料下尖劈長度愈長，尖劈的低頻吸聲性能愈好。調節(jié)空腔深度，也可有效地提高尖劈結構的低頻吸聲特性。消聲室的體積應是被測物體物理體積的200倍。半消聲室測試環(huán)境：尖劈：2.轉鼓測試設備：轉鼓設備由立式轉鼓為核心,包括轉鼓驅動系統(tǒng)、輪胎進給滑臺液壓氣動系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)幾大部分組成。轉鼓驅動系統(tǒng)采用低噪聲直流驅動電機,通過皮帶傳動帶動轉鼓旋轉。轉鼓要經過嚴格的動平衡測試,以確保在試驗過程中的平穩(wěn)安全運行。3.聲學測量子系統(tǒng)由傳聲器、前置放大器、多通道聲學分析儀和噪聲測量軟件等組成。輪胎噪聲測試系統(tǒng)的主要技術參數(shù)：輪胎噪聲測量技術n 1

9、.概念及背景n 2.實驗原理n 3.儀器n 4.實驗方法及步驟n 5.總結室內噪聲測試試驗方法：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,對于在消聲室內進行的聲學精密測量,必須要滿足以下幾個條件:1.消聲室內各表面的吸聲系數(shù)要大于0.9。上述消聲室設計已達到要求。2.傳聲器的位置選擇通常要求與聲源的距離不小于lm。因為近場測試法的傳聲器與輪胎的距離較近,不能完全滿足消聲室內精密測量的要求。在實際的試驗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,一般關注的是30

10、0Hz以上的頻段,在空氣中的波長約為0.28m。在實際測量中一般選取0.25m。n 結論：經過以上分析，我們可以確定LDR測試法是目前比較適合的室內轉鼓設備上進行輪胎噪聲測試的方法,試驗過程相對簡單,可操作性強,數(shù)據處理比較容易?；贚DR，設計正交表：從理論上講,如果考慮8種情況（花紋、地面粗糙度、負載、車速等）每個因素有3個水平（不同數(shù)值）,每個水平進行一次試驗,則需要做38=6561次試驗。這是不可能完成的。所以，我們借助于統(tǒng)計學中使用的規(guī)格化表正交表來科學地選擇試驗條件,合理地安排試驗。優(yōu)點：(l)從方案設計到結果分析完全是表格化,使安排和分析多因素試驗簡便，有效。(2)合理地節(jié)省試驗

11、次數(shù),并能從所做的相對少數(shù)試驗中充分提取信息。(3)正交表的性質決定了正交試驗有整齊可比與均勻分散的性質。經過設計的4因素3水平的正交表：檢測分析評判儀的設計：在室內應用轉鼓法來模擬道路等室內條件，再利用LDR測試方法來確定傳感器等聲學器件的位置，然后得到我們想要的聲波數(shù)據。那么，我們怎么對聲波進行評價呢？由此，設計了檢測分析評判儀：檢測分析儀框架圖：步驟：（1）對儀器和輪胎進行檢查。（2）確定待測輪胎的試驗胎壓Pt式中只為試驗胎壓,Pr為參考胎壓,Qt為試驗負荷,Qr為參考負荷（輪胎負荷指數(shù)對應的最大負荷）。（3）測量本底噪聲。不同速度下轉鼓空轉的噪聲須低于輪胎噪聲15dB以上。（4）每次試驗的前后,所有的聲學儀器都要用聲學校正器進行校準。（5）試驗前輪胎以80km/h在轉鼓試驗機上預熱5min。（6）按照正交表進行實驗。（7）數(shù)據處理。輪胎噪聲測量技術n 1.概念及背景n 2.實驗原理n 3.儀器n 4.實驗方法及步驟n 5.總結n 通過對輪胎噪聲測量的實驗背景、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.進行理論的分析，對消聲室進行設計，對檢測分析評判儀等軟件進