Page 55 - 《应用声学》2024年第6期
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第 43 卷 第 6 期 张浩等: 某车型关门时安全带卷收器异响问题分析和优化 1231
为分析异响产生的具体原因,测试了关门工况
0 引言 下车内前排人员人耳处噪声,卷收器安装点螺栓和
卷收器本体框架上的振动信号,如图 1 所示。为减
卷收器是汽车安全带的重要部件,其产生的异
小误差,分别进行了3次测试。
响是车辆噪声的重要来源之一,严重影响乘坐舒适
性。卷收器异响产生的激励主要来源道路或关门冲
击,异响类型主要表现为两种:一种是卷收器敏感组
件撞击异响;一种是卷收器的共振异响 [1] 。
研究表明,卷收器的模态、安装点传递函数和
单体振动噪声对卷收器异响具有重要影响。文献 [2]
通过计算机辅助工程分析,指出在关门瞬间卷收器
产生共振会导致卷收器内部结构相互碰撞产生异
响。文献 [3] 通过提升优化车身结构,降低了车身减
振器安装点到卷收器安装点的异响敏感度,从传递
函数上对异响进行了有效控制。文献 [4] 通过试验
得出传递函数对卷收器异响声大小具有重要影响,
图 1 关门卷收器振动测试
卷收器异响水平方向的加速度阈值小于垂直方向
Fig. 1 Retractor vibration test when closing door
的加速度阈值。
卷收器单体振动噪声控制主要通过合理的结 汽车关门声的能量主要集中在中低频,且在短
构设计和声学包裹来优化。文献 [5] 对车感座的材 时间内完成,采用小波分析具有很好的效果 [8] 。测
料进行了研究,发现热塑性聚烯烃等软材料在中 试完成后,截取关门瞬间所在的1 s时间段的噪声数
高频段的噪声水平明显低于硬材料。文献 [6] 在不 据进行小波分析,得到的结果如图2所示。
改变结构和材料的基础上,在车感座内增加一层软 13 80
垫,卷收器小球撞击噪声得到了明显改善。此外,
卷收器异响主要通过空气传播至人耳,利用吸隔声
材料对车感小球侧的端盖进行包裹也有明显的改 ᮠဋ f/kHz dB Pa
善效果 [7] 。目前,针对卷收器关门激励下的异响设
计与控制研究还较少。本文通过计算卷收器的模
态、车身结构传递函数和卷收器单体振动噪声,系 0 20
0 1
统分析了卷收器异响的控制方法。以某 SUV 前门 ᫎ t/s
关闭时引起的卷收器异响为研究对象,基于振动
图 2 卷收器异响噪声小波分析
传递理论分析,通过设计多种卷收器安装结构,验
Fig. 2 Wavelet analysis of abnormal noise in a
证了分析方法的准确性,为同类问题提供一定的 retractor
参考。
从图 2 中可以看出,卷收器共振声在频率上
1 问题描述 主要集中在中高频率段 (对应红色矩形框区域),
在关门撞击后持续时间约 0.3 s,严重影响关门声
某SUV车型在开发阶段,在中大力度关闭前排 品质。
车门时,车内产生了明显的共振声,严重影响了整车 对关门瞬间所在的 1 s 时间段的卷收器安装点
品质感。通过主观评价,发现异响来自车辆 B 柱下 的振动数据进行频谱分析,得到结果如图 3 所示。
端,拆除卷收器零件后关门时异响消除,初步判断异 可以看出,关门产生的振动传递至卷收器安装点
响为关门时车门对车门框的激励,经车身传递至卷 主要集中在 28 Hz 附近,超出其他频率峰值 25 dB
收器后,导致卷收器内部产生共振声。 以上。