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标准意见征集丨《汽车整车气动声学风洞风噪试验风噪源识别及可视化测量方法》

2022-10-29 20:49:43·  来源：中国汽研汽车风洞技术  
　
由中国汽车工程研究院股份有限公司牵头的《汽车整车气动声学风洞风噪试验风噪源识别及可视化测量方法》已形成征求意见稿，现面向全体会员及其他有关单位广泛征求意见。征求意见时间为2022年10月19日-11月18日。标准征求意见网址：http://csae.sae-china.org/p

由中国汽车工程研究院股份有限公司牵头的《汽车整车气动声学风洞风噪试验风噪源识别及可视化测量方法》已形成征求意见稿，现面向全体会员及其他有关单位广泛征求意见。征求意见时间为2022年10月19日-11月18日。

标准征求意见网址：

http://csae.sae-china.org/portal/detail?detailType=project&id=81e126a9c663be07c45133ab1b6b66b0

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1.标准研制背景与意义

随着我国汽车工业的发展和乘用车的普及，整车NVH性能越来越受到消费者的重视，因此行业内对此的重视程度也不断加大。风洞试验由于环境和试验条件可控、不受其它噪声源干扰、测量精度高及重复性好，作为气动噪声的研究手段一直以来都起着不可或缺的作用。整车开发过程中更是离不开风洞测试，整车风洞噪声源识别及可视化测试也是其中非常重要的一项测试内容。


提高整车的风噪性能水平可以从三个方面出发：1.控制气动噪声源，优化车身的气动外形，尽量降低气动噪声源；2.控制传播途径，优化整车声学包，提高整车隔音及吸音性能；3.保护接受者，即车内主动降噪功能，其中控制噪声源是最根本和最有效。而整车气动噪声源往往有很多，比如轮腔、前大灯、雾灯、A柱及后视镜、雨刮、尾翼、门把手等突出部件处产生的气动噪声源，它们有不同的特性，对车内的贡献量也各不相同。要实现对车外气动噪声源控制，前提是准确地识别出主要噪声源，从而可以采取有效的措施来控制声源对车内的传播以及对外场的辐射。准确识别噪声源不仅可以采取针对性的措施降低噪声，更重要的是在产品的开发阶段（特别是外型设计阶段）就能加以控制，实现低气动噪声的设计。


目前国内已有整车风洞三座，在建一座，其中：同济大学风洞中心配备车外二维麦克风阵列，重庆中国汽研风洞中心配备车外三维麦克风阵列，天津中汽中心风洞中心配备车外三维麦克风阵列，在建广汽集团风洞中心也计划采购麦克风阵列，同时上汽集团、长城汽车、比亚迪汽车等主机厂也在规划整车气动声学风洞的建设工作，届时也会配备声源识别设备。但是，国内还没有形成统一的风噪源定位及可视化测量标准，无法规范地对车辆的风噪声进行声源识别及可视化。若形成统一的测量标准，风洞的测量数据将具有可比性、通用性和共享性。

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图1   各国风洞一览

针对以上问题，中国汽车工程研究院股份有限公司联合同济大学、吉利汽车、长安汽车、上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司、奇瑞汽车股份有限公司等整车企业开展风噪源识别及可视化的标准制定工作，在整车气动声学风洞中开展乘用车风噪源识别及可视化测试，进行测评标准的合理性、通用性及共享性验证，完善乘用车风噪测试内容，对我国汽车工业水平发展、车内外噪声水平提高、提高乘坐舒适性以及减少环境噪声污染具有重要意义。


2.标准主要研究内容

本标准总共分为 7 个部分，主要技术内容包括：明确本标准所引用的其他国外标准和技术文档，对本标准出现的术语及符号给予定义，对测试平台、测量仪器和测量测量等进行规定，评估测量结果评估与分析标准要求，测量报告的内容和格式进行约定。正文具体结构包括：范围；规范性引用文件；术语和定义；试验条件和要求；测量准备；测量数据评估与分析；测量报告。


技术要点一、风洞剪切层修正

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声波在风洞剪切层中会发实折射和散射现象，会导致声源位置产生漂移。不同风洞的剪切层结构各不相同，对于特定风洞的修正方法也各不相同，因此需要对剪切层修正的结果进行规定。

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图2   风洞剪切层修正结果示意图


技术要点二、测试位置

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麦克风阵列有最佳测试区域，不同测试区域的结果也会有一定的差异。

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图3  不同测量中心结果图


技术要点三、高级算法

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波束成形通过延时求和得到的声源幅值的准确度由于算法的机理本身就较低，各种增强算法在提高声源定位精度与动态范围的同时进一步增大了幅值误差，因此，急需统一的结果处理标准。

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图4   不同计算方法结果图

本标准由中国汽车工程研究院股份有限公司、同济大学、吉利汽车、长安汽车、上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司、奇瑞汽车股份有限公司等多家单位共同制定，针对整车气动声学风洞风噪测试能力的要求，提供一套可执行、可通用的风噪源识别及可视化的试验方法。从风噪源识别及可视化测量的内容完整性、数据精确性等方面对各项流程进行全面检查，对提升乘用车舒适性起到积极意义，促进我国汽车产业正向研发水平快速发展。

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