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1、噪声测试技术第一页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量技术n1.概念及背景n2.实验原理n3.仪器n4.实验方法及步骤n5.总结第二页，讲稿共二十七页哦声学概念：声音强度由振动幅度的大小决定。以能量来计算时，称声强；以压力计算时，称声压。1.声压：某点上瞬间压力与大气压力的差值。某点上瞬间压力与大气压力的差值。2.2.有效声压：某点的瞬时声压的均方根称为有效声压，表示声压的大小。有效声压：某点的瞬时声压的均方根称为有效声压，表示声压的大小。3.3.声压级：待测声压有效值声压级：待测声压有效值p(e)p(e)与参考声压与参考声压p(ref)p(ref)的比值的常用对数，再乘以的比值的常用对数，再乘以1
2、010，表示，表示噪声强弱。单位：分贝（dB）4.声强：声波平均能流密度的大小，表示噪声平均能量。5.声强级：单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的平均声能。单位：贝尔（Bel）。第三页，讲稿共二十七页哦n噪声：凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪音。1分贝是人耳刚刚能听到的声音；20分贝以下，我们认为它是安静。20-40分贝相当于耳边的轻轻细语。40-60分贝是我们正常谈话的声音。60分贝以上属于吵闹范围。n噪声危害：1.噪声能诱发多种疾病。噪音不仅影响听力，也会影响心脏血管的健康，睡眠的品质，甚至胎儿的发育。调查表明：地区的噪声每上升
3、一分贝，高血压发病率就增加3%。噪声影响人的神经系统，使人急躁、易怒。影响睡眠，造成疲倦。2.噪声对听力有损伤。当人连续听摩托车声，8小时以后听力会受损；若是在摇滚音乐厅，半小时后，人的听力就会受损。3.噪声对正常生活和工作有干扰。噪声会导致多梦、惊醒、睡眠质量下降等。实验表明,当人受到突然而至的噪声一次干扰,就要丧失4秒钟的思想集中。第四页，讲稿共二十七页哦n工业企业厂界环境噪声排放标准（2008年）：类别类别昼间昼间夜间夜间适合区域适合区域05040疗养区、高级别墅区、高级宾馆等特别需要安静的区域15545居住、文教机关为主的区域26050居住、商业、工业混杂区及商业中心区36555工业区
4、47060交通干线道路两侧区域第五页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量背景及意义：我国汽车工业的迅猛发展和城市道路的不断扩张,城市车流量持续增加,噪声污染日益严重交通噪声不仅影响人们的正常生活和工作,甚至会危害人们的身心健康。轮胎噪声是构成汽车行驶噪声的主要因素之一，从汽车的安全性、平顺性、舒适性和生活环境角度考虑，降低轮胎噪声是一个亟待解决的问题之一。20世纪70年代人们已经对轮胎噪声开始研究，20世纪末,人们开始把轮胎和路面看成一个系统加以研究。和国外大型企业相比，中国仍然落后，轮胎噪声的测试及研究技术力量和经费投入少,自主研发能力函待加强。由于当前的常规噪声测量装置精确度低，不具备轮胎噪声测
5、量的特殊性，而且缺乏轮胎噪声分析和优化的软件。国外在轮胎行业长期处于领先水平，但是软硬件价格昂贵，所以要研究一套专业、经济的轮胎噪声测试技术。第六页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量技术n1.概念及背景n2.实验原理n3.仪器n4.实验方法及步骤n5.总结第七页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声来源：1.路面噪声2.花纹噪声：（1）花纹块产生的噪声：花纹块拍打路面产生，只与花纹面积有关，跟形状无关。（2）花纹槽的泵浦噪声：槽腔空气被挤压，喷出形成。与花纹形状（横纹、纵纹、斜纹）有关。（3）沟槽内气柱共鸣：花纹槽与路面形成的空气管的振动。（4）喇叭筒效应。（5）随机沙噪声第八页，讲稿共二十七页哦轮胎胎噪声常
6、用测试方法：（1）滑行法（2008 ISO13325）。（2）转鼓法。（3）拖车法。本次试验主要应用转鼓法滑行法转鼓法拖车法第九页，讲稿共二十七页哦球面波声场特性：测试中声波为球面波，一半径为r0的球体，其表面做均匀的微小涨缩震动，也就是它的半径在r附近以微量dr做简谐的变化，从面在周围的媒质中辐射了声波。因为球面的振动过程具有各向均匀的脉动性质，因而它所产生的声波波阵面是球面，辐射的是均匀球面波。波动方程：经过计算和研究，我们得到：离声源任意距离上的声强与距离平方成反比，声压与距离成反比。由这个结论我们得到传声器的位置与测量的声压大小有很大关系。球面波波阵面第十页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测
7、量技术n1.概念及背景n2.实验原理n3.仪器n4.实验方法及步骤n5.总结第十一页，讲稿共二十七页哦噪声测量仪器n一般仪器：噪音计，声级计，分贝仪，噪声测试仪等。它们基本上是由传声器、放大器、滤波器、检波器、指示器和电源等六个部分组成的。n 传声器：又称麦克风，是由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动里面的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理n放大器：将输入的信号进行放大，主要通过一个放大电路实现。200倍的电压放大电路第十二页，讲稿共二十七页哦n滤波器、检波器：信号处理的电子器件。噪声测试仪声级计声级计工作原理声级计工作原理第十三页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测
8、试主要装置：1.消声室：就是一个闭合空间内建立自由声场,在这个空间内,声波的传播介质均匀地向各个方向无限延伸,使声源辐射的声能自由传播,无外界环境噪声的干扰。制作：房间六个界面全铺设吸声材料为全消声室，铺设5个面为半消声室。轮胎噪声测试主要是半消声室。消声室采用双层结构,外墙用砖墙,内墙用钢筋混凝土墙体,墙间设lm的空气层(通道)。并设有吸声尖劈，吸声尖劈的吸声特性与尖劈长度、填充材料、空腔深度有关。同种材料下尖劈长度愈长，尖劈的低频吸声性能愈好。调节空腔深度，也可有效地提高尖劈结构的低频吸声特性。消声室的体积应是被测物体物理体积的200倍。半消声室测试环境：尖劈：第十四页，讲稿共二十七页哦2
9、.转鼓测试设备：转鼓设备由立式转鼓为核心,包括转鼓驱动系统、轮胎进给滑台液压气动系统及电气控制系统几大部分组成。转鼓驱动系统采用低噪声直流驱动电机,通过皮带传动带动转鼓旋转。转鼓要经过严格的动平衡测试,以确保在试验过程中的平稳安全运行。第十五页，讲稿共二十七页哦3.声学测量子系统由传声器、前置放大器、多通道声学分析仪和噪声测量软件等组成。轮胎噪声测试系统的主要技术参数：第十六页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量技术n1.概念及背景n2.实验原理n3.仪器n4.实验方法及步骤n5.总结第十七页，讲稿共二十七页哦室内噪声测试试验方法：1.近场测试法2.声场特性测试法第十八页，讲稿共二十七页哦3.LDR
10、测试法第十九页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量采用的是声压法来测试轮胎噪声源,对于在消声室内进行的声学精密测量,必须要满足以下几个条件:1.消声室内各表面的吸声系数要大于0.9。上述消声室设计已达到要求。2.传声器的位置选择通常要求与声源的距离不小于lm。因为近场测试法的传声器与轮胎的距离较近,不能完全满足消声室内精密测量的要求。在实际的试验中也可以视轮胎的具体尺寸可以将此距离增加到1.5m。3.传声器位置距墙面的距离一般不小于被测信号波长的1/4。轮胎噪声特性研究中,一般关注的是300Hz以上的频段,在空气中的波长约为0.28m。在实际测量中一般选取0.25m。结论：经过以上分析，我们可以确定
11、LDR测试法是目前比较适合的室内转鼓设备上进行轮胎噪声测试的方法,试验过程相对简单,可操作性强,数据处理比较容易。第二十页，讲稿共二十七页哦基于LDR，设计正交表：从理论上讲,如果考虑8种情况（花纹、地面粗糙度、负载、车速等）每个因素有3个水平（不同数值）,每个水平进行一次试验,则需要做38=6561次试验。这是不可能完成的。所以，我们借助于统计学中使用的规格化表正交表来科学地选择试验条件,合理地安排试验。优点：(l)从方案设计到结果分析完全是表格化,使安排和分析多因素试验简便，有效。(2)合理地节省试验次数,并能从所做的相对少数试验中充分提取信息。(3)正交表的性质决定了正交试验有整齐可比与
12、均匀分散的性质。第二十一页，讲稿共二十七页哦经过设计的4因素3水平的正交表：第二十二页，讲稿共二十七页哦检测分析评判仪的设计：在室内应用转鼓法来模拟道路等室内条件，再利用LDR测试方法来确定传感器等声学器件的位置，然后得到我们想要的声波数据。那么，我们怎么对声波进行评价呢？由此，设计了检测分析评判仪：检测分析仪框架图：第二十三页，讲稿共二十七页哦步骤：（1）对仪器和轮胎进行检查。（2）确定待测轮胎的试验胎压Pt式中只为试验胎压,Pr为参考胎压,Qt为试验负荷,Qr为参考负荷（轮胎负荷指数对应的最大负荷）。（3）测量本底噪声。不同速度下转鼓空转的噪声须低于轮胎噪声15dB以上。（4）每次试验的前
13、后,所有的声学仪器都要用声学校正器进行校准。（5）试验前轮胎以80km/h在转鼓试验机上预热5min。（6）按照正交表进行实验。（7）数据处理。第二十四页，讲稿共二十七页哦轮胎噪声测量技术n1.概念及背景n2.实验原理n3.仪器n4.实验方法及步骤n5.总结第二十五页，讲稿共二十七页哦n通过对轮胎噪声测量的实验背景、原理、步骤等的阐述，我们基本了解了轮胎噪声测量的基本流程，并考虑了以下的问题：1.进行理论的分析，对消声室进行设计，对检测分析评判仪等软件进行编写。2.选取合适的声学器件。3.对轮胎噪声测试方法的选择：选择转鼓法4.对实验方法进行比对，选取LDR法进行实验。5.为减少实验数据的测量，我们选取正交表的数据处理模式。n经过对本次测量技术的介绍，我们对于噪声测量技术有了基本的认识。噪声测试不仅设计到力学、机械、声学等学科，也涉及到电学，信号处理等电子类学科，使我们认识到测量技术在每个学科上的应用都非常广泛。第二十六页，讲稿共二十七页哦第二十七页，讲稿共二十七页哦