Page 55 - 《应用声学》2024年第6期

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。