ESI助力宾利改善车辆的空气声学性能

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盖世汽车讯 豪华汽车制造商致力于为用户提供一流的声音体验。现在，汽车产业向电动化转变，由此改变了声学环境。没有内燃机，意味着其他声音更加突出（通常是空气声源，甚至玻璃板也能发出噪音）。声学设计师致力于预测所有潜在噪音源，包括其类型、位置，以及传播途径。

为了在开发过程中尽早量化噪音源及途径，以减少所产生的影响，避免后期耗费成本更改设计，宾利公司（Bentley）的声学工程师一直通过计算方法，预测新设计中的整车空气声学内部噪音。据外媒报道，在与ESI集团进行的一项联合研究中，宾利希望开发一种具有成本效益的方法，在早期开发过程中预测整个车辆的空气声学内部噪音，从而减少对昂贵的物理原型车的依赖。

典型的车体结构可能产生多达10万种模式（高达8000Hz），以及25万种内部腔体模式，需要数百万个自由度才能映射这些高频段的小波长。该团队发现，通过确定性方法，无法处理如此大量的数据，以达到更高频率的可听范围，因此转而采用统计方法。由于高频幅度变化对感知汽车空气声学有影响，研究人员得出结论，应结合使用CFD和统计能量分析（SEA）方法。

SEA是一种成熟的方法，可用于预测室内噪音和振动，以及开发声音和阻尼包。通过使用声学模拟软件VA One的SEA模块（行业标准软件AutoSEA2的改进版），可以充分了解车辆周围和内部能量流，从而进行各种分析。外部声场由近场和中场空腔组成，通过离散化以考虑衍射效应。中场的空腔连接到半无限流体，以代表无界的外部声学空间。经过两次CFD模拟，该团队将面板激励（panel excitations）导出到声学模拟软件VA One中。根据波数频率，将每个面板的光谱计算应用于整车SEA模型。

研究人员将模拟过程的结果，与在斯图加特大学内燃机与车辆研究所（FKFS）全尺寸气动风洞中获得的测量数据进行比较。在该测量过程中，所使用的豪华宾利跑车与模拟活动的模型相当；风洞移动带系统和车辆的车轮均处于静止状态，反映了CFD模拟结果；测试车辆的密封件和“关闭线路”被贴上胶带，以消除由车辆密封系统的缝隙造成的潜在空气声学泄漏。

测试团队表示，通过CFD和SEA方法预测的总内部噪音，与风洞测量结果非常吻合，为未来简化测试和开发阶段提供了选项。