Звукопоглъщане във влакнести и клетъчни материали в разпределена зона на Renault D49 1977B

Звукопоглъщане във влакнести и клетъчни материали в разпределена зона на Renault D49 1977B

Целта на метода за изпитване, описан в стандарта „Renault D49 1977B Звукопоглъщане във влакнести и клетъчни материали в разпределено поле“, разработен от френската автомобилна компания Renault, е да се определи коефициентът на поглъщане на дифузната звукова енергия от плочите от абсорбиращи материали. Този стандарт позволява също така измерване на оформени части (като например двигателен отсек, абсорбатори на вътрешната облицовка) при специфични условия.

Звукопоглъщане във влакнести и клетъчни материали в разпределена зона на Renault D49 1977B

Този стандарт се прилага за неекстензивни материали като филц, памучна вата, сложни текстилни изделия, бродирани върху памучна вата, и полиуретанова или полиетиленова пяна с плоски и успоредни повърхности.

По принцип измерването се извършва в мини реверберационна камера с обем 6,44 м³, където се разпространява звуковото поле. В камерата се генерира аудио сигнал и времената за реверберация се измерват с микрофон, работещ в честотния диапазон от 400 Hz до 3 10.000 Hz. Времето за реверберация съответства на времето, необходимо за спадане на нивото на звука с 60 децибела след прекратяване на стимула.

Абсорбционната мощност се получава от две измервания на времето на реверберация:

  • TR0 измерено с празна кабина
  • TR, измерено по плоча или детайл.

Абсорбционният капацитет на даден материал се изразява чрез неговия коефициент на абсорбция в случай на плочи. Коригираната еквивалентна абсорбционна повърхност е валидна за части; коефициентът на абсорбция може да се изрази и като се знаят повърхностите.

За целите на този стандарт, коефициентът на поглъщане е съотношението на поглъщаната акустична мощност към падащата акустична мощност. Посочената коригирана еквивалентна абсорбционна повърхност съответства на напълно поглъщаща повърхност със същия абсорбционен капацитет като изследвания детайл (коефициент на поглъщане = 100 процента).

Реверберационната камера, използвана в тестовете, е изработена от демпфирана стоманена ламарина, заварена към стоманена тръбна конструкция. Стените ѝ са проектирани да осигуряват висока звукоизолация, което води до много нисък фонов шум в целия диапазон на измерване. Дифузното поле се създава от асиметрията на стените и серия от рефлектори, прикрепени към тях. Общите размери са 3170 мм x 2290 мм x 2030 мм, обем 6,44 м³, вътрешна повърхност 22,2 м², общо тегло на празен ход 1900 кг, а размерите на измерваните части варират от минимум 0,8 м² до максимум 2,4 м².

Температурата в климатизираната тестова камера е 22 градуса плюс/минус 3 градуса, а относителната влажност е 60 процента плюс/минус 10 процента. Преди изпитване, плочите и частите трябва да се кондиционират в климатизирана камера в продължение на 24 часа.

Преди всяка серия измервания:

  • Температурата и относителната влажност в камерата се следят; прекомерно високата влажност може да повлияе негативно на качеството на високочестотните измервания.
  • Корпусът се почиства, защото прахът и влакната по плочите променят времето на реверберация.
  • Оригиналното положение на микрофона трябва да е правилно, което означава, че рамото на микрофона трябва да е подравнено с надлъжната ос на шкафа, а микрофонът трябва да е обърнат към вратата.
  • На всеки шест месеца:
  • Шкафът трябва да бъде правилно уплътнен: качеството на уплътненията на нивото на вратата гарантира, че няма изтичане на звук, а нивото на звука, разсейвано от високоговорителите, е приблизително 110 dB при 1.000 херца.
  • Микрофонът трябва да се почиства и калибрира с калибратор: поради хоризонталното му положение, прахът може лесно да се утаи върху диафрагмата и да промени нейната чувствителност.

В автомобилната индустрия шумът, вибрациите и грубостта са критични области, върху които производителите се фокусират, за да подобрят комфорта и безопасността на превозните средства. Стандартът Renault D49 1977B се фокусира върху акустичните свойства на порестите материали, използвани в интериора и екстериора на превозните средства.

Дисперсно поле се отнася до контролирана акустична среда, където звуковите вълни са равномерно разпределени, имитирайки условията на реверберация в кабината на превозно средство. Тази настройка позволява на изследователите да измерват коефициентите на поглъщане по-точно, отколкото при тестове в свободно поле, предоставяйки практическа информация за приложения в реалния свят.

Шумът от двигателя, шумът от пътя и турбуленцията на вятъра проникват в кабините, причинявайки умора на водача и намаляване на усещането за качество на живот. Традиционните бариери като метални листове и стъкло осигуряват ограничено затихване, особено при средни до високи честоти. Влакнестите материали (напр. стъклена вата, филц) и клетъчните пяни (напр. полиуретан, полиетилен) се очертават като обещаващи абсорбатори. Тези порести структури разсейват звуковата енергия чрез триене и вискозни загуби в техните матрици.

Материалите, изпитвани по този стандарт, са:

  • Видове влакна: Минерална вата (плътност 20-100 кг/м3), синтетични филцове и иглонабити нетъкани текстилни материали.
  • Клетъчни видове: Полиуретанови пяни с отворени клетки (повече от 90% порьозност), полиетилен със затворени клетки и разновидности на експандиран полистирол.
  • Пробите бяха приготвени като плоски панели (обикновено с дебелина 1-5 см) и монтирани върху твърди подложки, за да се изолира вътрешното поглъщане.

Коефициентите на поглъщане бяха получени с помощта на метода на импулсния отклик, което е подобрение спрямо широко използваните преди това техники за стационарна синусоида. Беше излъчен широколентов импулс (напр. чрез стартер или електронно взривно устройство) и беше измерена скоростта на затихване на камерата със и без пробата. Формулата за поглъщане при случайни събития е включена в стандарта.

Тестовете се провеждат при условия на температура от 20–25 градуса по Целзий и влажност от 50–60 процента, обхващайки честоти от 100 Hz до 5000 Hz в ленти от една трета октава. Дифракцията по ръба е сведена до минимум чрез използване на затворени монтажни рамки, а многократните повторения осигуряват статистическа надеждност (5 на условие). Този строг подход контрастира с по-простите методи с лампи, които измерват само нормални явления и често надценяват реалните характеристики.

Ефектите от тези тестове върху автомобилния дизайн са следните:

  • Интериор на Renault 12/14: Многослойният филц в тавана осигурява намаление на шума в кабината с 5-7 dB при 1000 Hz.
  • Иновации в прототипите: Хибридни панели, комбиниращи влакнести основи с клетъчни покрития, оптимизираха широколентовото поглъщане, което повлия на последващите модели.
  • Отвъд Renault: Данните са установили стандарта ISO 10534 за порести абсорбатори, вдъхновявайки конкурентите.

В заключение, стандартът Renault D49 1977B остава новаторско проучване, което съчетава теория и практика в областта на звукопоглъщането. Като акцентира върху измерванията на дифузната площ, той предостави на инженерите инструменти за овладяване на симфониите на шума от превозните средства, проправяйки пътя за днешните изключително тихи електрически превозни средства. В бъдеще тези принципи ще продължат да се прилагат към устойчиви алтернативи като рециклирани PET филцове и биопяни.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и съдействайки за установяването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване на предприятия в съответствие със стандарта „Renault D49 1977B Звукопоглъщане във влакнести и клетъчни материали в разпределена зона“.

WhatsApp