雷诺D49 1977B分布式区域纤维和蜂窝材料的吸声性能

雷诺D49 1977B分布式区域纤维和蜂窝材料的吸声性能

由法国雷诺汽车公司制定的“雷诺D49 1977B 分布式场纤维和蜂窝材料吸声性能”标准中描述的测试方法,旨在确定吸声材料板的漫射场吸声系数。该标准还允许在特定条件下测量异形部件(例如发动机舱、内饰吸声器)的吸声性能。

雷诺D49 1977B分布式区域纤维和蜂窝材料的吸声性能

本标准适用于非大面积材料,例如毛毡、棉絮、绣在棉絮上的复杂纺织品以及表面平整平行的聚氨酯或聚乙烯泡沫。

原则上,测量是在一个容积为 6,44 立方米的微型混响室中进行的,声场在该混响室中传播。在混响室中产生一个音频信号,并使用工作频率范围为 400 Hz 至 10.000 Hz 的麦克风测量混响时间。混响时间是指在刺激停止后,声级下降 60 分贝所需的时间。

吸收功率是通过两次混响时间测量得到的:

  • TR0 是在空舱状态下测量的。
  • TR 按板材或部件测量。

对于板材而言,材料的吸收能力用其吸收系数表示。对于零件而言,修正后的等效吸收表面积适用;吸收系数也可以通过表面积来表示。

就本标准而言,吸收系数是指吸收的声功率与入射声功率之比。所示的修正等效吸收面对应于与被测部件具有相同吸收能力的完全吸收面(吸收系数 = 100%)。

测试中使用的混响室由焊接在钢管结构上的阻尼钢板构成。其墙壁设计具有极高的隔声性能,从而在整个测量范围内实现了极低的背景噪声。墙壁的不对称性以及附着在其上的一系列反射器共同营造了漫射声场。混响室的整体尺寸为 3170 mm x 2290 mm x 2030 mm,容积为 6,44 m³,内部表面积为 22,2 m²,空重为 1900 kg,被测部件的尺寸范围从最小 0,8 m² 到最大 2,4 m²。

测试箱的温度设定为22摄氏度±3摄氏度,相对湿度设定为60%±10%。测试前,板材和零件必须在空调箱内进行24小时的预处理。

每次测量系列开始前:

  • 监测腔室内的温度和相对湿度;湿度过高会对高频测量的质量产生负面影响。
  • 清洁音箱是因为面板上的灰尘和纤维会改变混响时间。
  • 麦克风的原始位置必须正确,也就是说,麦克风臂应该与音箱的纵轴对齐,并且麦克风应该朝向音箱门。
  • 每六个月:
  • 箱体必须密封良好:门处的密封质量确保不会漏音,扬声器在 1.000 赫兹时产生的声级约为 110 分贝。
  • 麦克风应使用校准器进行清洁和校准:由于麦克风处于水平位置,灰尘很容易落在振膜上,从而改变其响应。

在汽车行业,噪声、振动和不平顺性是制造商致力于提升车辆舒适性和安全性的关键关注领域。雷诺D49 1977B标准着重关注车辆内饰和外饰中使用的多孔材料的声学性能。

分散场是指一种受控的声学环境,其中声波均匀分布,模拟车辆座舱内的混响条件。与自由场测试相比,这种设置使研究人员能够更精确地测量吸收系数,从而为实际应用提供实用见解。

发动机噪音、路噪和风噪会传入车厢,导致驾驶员疲劳,降低其生活质量。传统的隔音屏障,例如金属板和玻璃,阻尼效果有限,尤其是在中高频范围内。纤维材料(例如玻璃棉、毛毡)和多孔泡沫材料(例如聚氨酯、聚乙烯)已成为极具潜力的吸声材料。这些多孔结构通过其内部的摩擦和粘性损耗来耗散声能。

本标准下测试的材料包括:

  • 纤维类型:矿物棉(密度 20-100 kg/m3)、合成毡和针刺无纺布。
  • 泡沫类型:开孔聚氨酯泡沫(孔隙率超过 90%)、闭孔聚乙烯泡沫和膨胀聚苯乙烯泡沫。
  • 样品被制成平板(通常为 1-5 厘米厚),并安装在刚性背板上,以隔离固有吸收。

吸收系数是利用脉冲响应法推导出来的,该方法是对之前广泛使用的稳态正弦波技术的改进。该方法发射宽带脉冲(例如,通过发令枪或电子爆破),并测量有无样品时腔室的衰减率。随机事件吸收公式已包含在标准中。

测试在20-25摄氏度的温度和50-60%的湿度条件下进行,频率范围为100赫兹至5000赫兹,频带间隔为三分之一倍频程。采用封闭式安装框架最大限度地减少边缘衍射,并进行多次重复测试以确保统计可靠性(每种条件下5次)。这种严谨的方法与仅测量正常现象且往往高估实际性能的简单管式测试方法形成鲜明对比。

这些测试对汽车设计的影响如下:

  • 雷诺 12/14 内饰:车顶内衬采用多层毛毡,在 1000 Hz 时可降低 5-7 分贝的座舱噪音。
  • 原型创新:将纤维基底与蜂窝涂层相结合的混合面板优化了宽带吸收,影响了后续型号。
  • 超越雷诺:该数据确立了多孔吸收体的 ISO 10534 标准,激励了竞争对手。

总之,雷诺D49 1977B标准仍然是一项开创性的研究,它将吸声领域的理论与实践相结合。该标准强调漫射面积的测量,为工程师提供了控制车辆噪音的工具,为如今极其安静的电动汽车铺平了道路。展望未来,这些原则将继续应用于可持续的替代材料,例如再生PET毡和生物泡沫。

多年来,凭借我们经验丰富的专业团队,我们始终关注客户需求,提供先进的测试服务,并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下,我们还根据“Renault D49 1977B 分布式纤维和蜂窝材料吸声性能”标准,为企业提供测试服务。

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