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捕风捉音 看看长安UNI-T风噪测试
车若初见 3236浏览 2020-09-17

前不久我们介绍了长安逸动(参数|询价)PLUS风阻测试的新闻,近日,长安汽车旗下又一款热门车UNI-T(参数|询价)也来参战了。测试地点还是在中国汽研空气动力学的声学风洞试验室,上次我们介绍逸动PLUS时,就有同学对这个风洞实验室表示了浓厚兴趣,这次借机会我们重点说说。

 要想全面、系统的研究风噪问题必须满足两个环境条件。一是有流场稳定,风速精确可控的风源;二是能够排除其他噪音的干扰。风洞实验室无疑是最佳选择,在四周墙壁和顶部都安装有吸声材料,流道内有声学处理和压力脉动调节,使背景噪音降为极低的水平。在实验风速达到140km/h的时候,环境噪音也仅仅只有58 分贝,是世界上最安静的风洞之一。

测试仪器—麦克风阵列

麦克风阵列也叫做“声学照相机”,在上、左、右三侧都各配备了168个麦克风,使得阵列可以精准识别出车外声源。通过上方和两侧的声学照相机同时进行拍摄,再经过计算机的匹配合成,可以得到噪声源在车身表面的3D分布。中国汽研风洞试验室是国内首个搭载三面麦克风阵列的风洞实验室,是目前世界上最先进的声学测量设备之一。

测试仪器:人工头、球形阵列、表面麦克风

人工头主要是采集人坐车时感受到的真实噪声,在测试中,会放置在前排驾驶及副驾驶座上。人工头双耳位置安装有声学传感器,这样在录制声音时,可以模拟人体肩部、头部和耳廓等部位对声场的影响,回放出更接近于人耳实际听到的声音信号。

 球形阵列在测试中会放置在驾驶舱内部,帮助找出车内的声源分布以及噪声泄露位置。

 表面麦克风粘贴在车身表面,作用于测量车身表面的压力脉动。三个设备都是为了辅助在风噪实验中得到最全面的数据,找出问题点并加以改善。

现场测试—声学照相机

测试开启以后,首先需要把风速调节到测试需要的速度,在做风噪测试的时候,通常会把风速设置在80—140km/h每小时,直播时的风速设置在120km/h,声学照相机和人工头通常会采集30秒左右的数据,采集完成后计算机会对原始数据进行进一步加工处理,并得到需要的信息。

单面阵列有168个麦克风,三面阵列一共会采集504个通道的声音信号,数据量非常庞大,处理这些数据也需要花费一定的时间。但人工头采集的只是双通道信号,所以,处理的时间会快很多。

可以看到在不同风速,不同频率段下UNI-T测试的风噪噪声都是不一样的,我们可以通过噪声屏谱可以判断噪声源的大小,以及不同频率段给人耳的感觉是不同的。

 UNI-T优化在哪?

UNI-T在设计之初,就通过CAE仿真来分析不同造型方案空气动力学的好坏,从而发现问题改进设计,并且通过油泥模型,来进行实际测试并做进一步造型调整。

以后视镜优化为例,造型是否好看,视野是否满足法规要求,最终调整完的风噪是否能够达标,需要与多个部门协同与合作。通过后视镜优化,驾驶员人耳处总声压级便降低了0.3dB(A)。 

其次是尾翼,也是UNI-T的标志性设计之一,尾翼设计非常特别。这样的设计也给CFD团队带来很大的挑战。毕竟从空气动力学的角度来看,倾向于让所有车的造型都设计成一个样子,但这显然不是消费者所希望看到的事情,所以空气动力学人的使命,就是要让形态各异的造型设计,都能够拥有不错的空气动力学表现。

由于尾翼采用了镂空设计,车顶的气流会通过孔洞和V形通道向下冲击到后窗上,形成较大的风噪。在前后做了超过60个优化方案的计算,最终找出20多个有效方案,大幅降低了尾翼产生的风噪。

烟流测试是流场可视化试验中最常见的试验手段,在油泥模型工程师用油泥还原早期的V型尾翼设计后,可以通过烟流试验可以看出不同形状尾翼对流场的影响。

在早期的尾翼设计时,由于车尾产生的负压,部分气流从尾翼镂空部分钻下去,形成紊流,产生较大压力脉动,并通过后风挡传递到车内,带来较大风噪;另一侧的最终商品车尾翼状态,虽同样是镂空设计,但气流在通过车顶后部时,鸭尾将气流上扬,后部尾翼形成一个斜面更好的引导气流,气流向下拍击后窗的趋势得到缓解,风噪被有效降低。

测试结果显示UNI-T在120 km/h的风速下,依旧取得了不错的风噪测试成绩。这也反映出长安目前的技术实力和水平。

 
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