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。
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