Page 76 - 《应用声学》2020年第2期

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表 3 35 Hz 场点声压值 向振动，造成振动功率消耗。
Table 3 Sound pressure of 35 Hz field point 近年来，垂直振动发展迅速，它采用的是激振
形式，如图 9所示，这种形式会使水平方向上的激振
场点 1 2 3 4 5 6
力相互抵消，降低能量损失 [4] 。
声压/dB(A) 52.7 52.3 52.7 52.3 48.1 48.1

( )
L W A = L pA,T + 10 lg S/S 0 dB, (9)
[ N ]
1 ∑
L pA,T = 10 lg 10 0.1L pA,i dB, (10)
N
i=1
其中，L pA,T 为测量面上时间平均 A 计权声压级的
能量平均值，S 为半球测量面的面积，半径为 16 m
( )
时，10 lg S/S 0 = 32.1 dB。
2.3 实验验证 图 8 圆周振动形式

为了验证声学仿真分析的正确性，对此振动轮 Fig. 8 Circular vibration form
辐射噪声进行了实验测试，测试场景如图 7所示，得
到各点的声压值，如表4所示。

图 9 垂直振动形式
Fig. 9 Vertical vibration form
图 7 测试现场图
另外从辐射噪声的角度，垂直振动形式的水平
Fig. 7 Test site diagram
方向振动接近零，几乎不会辐射噪声，大大降低了振
表 4 35 Hz 测点声压值
动轮的辐射声功率值，为了定量地对比两种不同激
Table 4 Sound pressure of 35 Hz messure
振形式辐射噪声值，用前述方法对垂直振动轮进行
point
了噪声仿真预估。根据各测点噪声值计算出振动轮
35 Hz辐射声功率为68.4 dB(A)。
场点 1 2 3 4 5 6
垂直振动比圆周振动辐射声功率降低了近
声压/dB(A) 54.6 54.2 54.5 54.4 47.1 47.2
15 dB(A)，表明振动轮垂直振动的辐射噪声明显低

计算出振动轮35 Hz辐射声功率为85.1 dB(A)。 于圆周振动形式。
将实验结果与仿真结果 (表 3) 进行对比，无论各场
3.2 不同激振频率对噪声的影响
点的声压值，还是计算出的声功率值，误差都在 5%
在振动轮工作中，明显听到一种共鸣声。为了
之内，误差主要是由于其他声源的影响。仿真结果
更好地研究驾驶室空腔声场的声学特性，确定是否
和实验结果在一定程度上非常吻合，说明仿真结果
为共振引起，建立了空腔的三维声学模型，驾驶室实
具有一定的分析可行性。
物如图10所示。
3 优化设计 利用 LMS Virtual.Lab Acoustics 对空腔模型
进行了模态分析 [5] ，空腔的第一阶固有频率正好为
3.1 不同激振形式对噪声的影响 35 Hz，振型如图11所示。因此在振动轮振动时易引
传统的圆周振动是普遍采用的激振形式，如 起空腔共振，驾驶室噪声较大，因此需要对驾驶室结
图 8 所示，这种形式会引起振动轮在水平方向的横 构或激振频率进行改进优化以避免共振。