本发明公开了一种带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法及预测装置，其通过对未装配有待测堵件的开孔板件、装配有待测堵件的开孔板件的隔声性能进行测试并计算，得到待测堵件的声传递损失，通过对无开孔板件的隔声性能进行测试，得到无开孔板件的声传递损失，利用待测堵件的声传递损失和无开孔板件的声传递损失来计算待预测钣金部件总成的声传递损失，从而实现了钣金部件总成的隔声性能的快速准确预测，避免了因钣金部件总成“上墙”带来的成本高、周期长问题，提高了效率。
1.一种带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法，其特征在于，包括：
对开设有与第j待测堵件相匹配的通孔的第j板件的隔声性能进行测试，得到第j板件的声传递损失TL1j；对所述通孔内装配有第j待测堵件的第j板件的隔声性能进行测试，得到装配有第j待测堵件的第j板件的声传递损失TL2j；利用公式：ILj＝TL2j-TL1j，计算得到第j待测堵件的声传递损失ILj；其中，所述第j板件为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件，j＝1,2,…,m，m表示待预测钣金部件总成所使用的堵件种类数量，m≤n，n既表示待预测钣金部件总成所使用的堵件数量，又表示待预测钣金部件总成上的堵件装配孔的开孔数量；
再次进行测试和计算，直至将m个不同种类的待测堵件测完，得到m个不同种类的待测堵件的声传递损失IL1～ILm；
利用所述的声传递损失IL1～ILm对剩余的n-m个待测堵件的声传递损失进行匹配设置，将相同种类的待测堵件的声传递损失设置为相同，得到与n-m个待测堵件一一对应的声传递损失ILm+1～ILn；
对无开孔板件的隔声性能进行测试，得到无开孔板件的声传递损失TL1；其中，所述无开孔板件为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件；
预测钣金部件总成的声传递损失TL总；其中， γi表示待预测钣金部件总成上的第i个堵件装配孔的开孔率，Ai表示第i个堵件装配孔的表面积，A总表示待预测钣金部件总成的表面积。
2.一种带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，用于实现如权利要求1所述的隔声性能预测方法，包括测试仪(8)、混响室(1)、消声室(6)、位于混响室(1)与消声室(6)之间的隔声墙(2)、位于混响室(1)内的球形声源(10)和麦克风(12)以及位于消声室(6)内的声强探头(7)，球形声源(10)通过功放(9)与测试仪(8)电连接，测试仪通过功放控制球形声源发声，麦克风(12)与测试仪(8)电连接，将采集的混响室内的声压信号发送给测试仪处理，声强探头(7)与测试仪(8)电连接，将采集的消声室内的声强信号发送给测试仪处理；其特征在于：还包括板件夹具(3)、无开孔板件、m个不同种类的待测堵件和m块开孔板件，每块开孔板件上都开设有一个通孔，m个通孔分别与m个不同种类的待测堵件相匹配，m个不同种类的待测堵件能分别装配在m块开孔板件上，m块开孔板件能分别通过板件夹具(3)固定在隔声墙(2)上，无开孔板件能通过板件夹具(3)固定在隔声墙(2)上；其中，m个不同种类的待测堵件分别被定义为第1待测堵件至第m待测堵件，m块开孔板件分别被定义为第1板件至第m板件，无开孔板件和m块开孔板件都为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件。
3.根据权利要求2所述的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，其特征在于：所述m块开孔板件上与板件夹具(3)配合的部位都粘贴有密封条，所述无开孔板件上与板件夹具(3)配合的部位粘贴有密封条。
4.根据权利要求2或3所述的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，其特征在于：所述混响室(1)的地面中心放置有旋转支架(11)，所述麦克风(12)固定在旋转支架(11)的连杆末端且沿水平面倾斜设定角度，麦克风(12)能在所述连杆的带动下旋转，以拾取混响室(1)内的声压信号。
5.根据权利要求4所述的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，其特征在于：所述旋转支架(11)的高度为1.5m，所述连杆的长度为1.0m，麦克风(12)的旋转轨迹的最低点离地距离为1.2m、最高点离地距离为1.8m，麦克风(12)的旋转轨迹与测试样件表面之间的距离均大于1.0m、与混响室墙面之间的距离均大于1.0m；所述声强探头(7)与测试样件中心点之间的距离为2cm。
汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法及预测装置
技术领域
[0001] 本发明属于汽车钣金部件总成的隔声及NVH性能领域，具体涉及一种带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法及预测装置。
背景技术
[0002] 随着汽车行业工业的发展，汽车车内的噪声水平逐渐成为影响人们评价、选购汽车的重要因素，如何降低车内的噪声成为NVH研究者的难题。汽车车身在制造、装配过程中会产生大量开孔，而这些开孔大部分是采用堵件(比如贴片、堵盖等)的方式进行密封，这些堵件的隔声性能就成为影响整车隔声能力的关键因素。而一块安装了若干堵件的钣金部件总成(例如前壁板总成、地板总成)的隔声性能势必受到这些堵件的影响，那么如何评估一个带有堵件的钣金部件总成的隔声性能就成为整车隔声开发的基础。
[0003] 目前各车企对钣金部件总成隔声性能测试主要依靠混响室-消声室之间的隔声墙，即将安装有堵件的某钣金部件总成安装在混响室-消声室之间的隔声墙上(即“上墙”)，利用声强声压法测试该钣金部件总成的隔声性能；而使用该方法需要制作专门的总成工装、总成夹具，并切割总成工装、安装上墙，成本高，周期长，不便于大规模使用。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法及预测装置，以避免钣金部件总成“上墙”，降低成本、缩短开发周期，提升效率。
[0005] 本发明所述的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测方法，包括：
[0006] 对开设有与第j待测堵件相匹配的通孔的第j板件的隔声性能进行测试，得到第j板件的声传递损失TL1j；对所述通孔内装配有第j待测堵件的第j板件的隔声性能进行测试，得到装配有第j待测堵件的第j板件的声传递损失TL2j；利用公式：ILj＝TL2j-TL1j，计算得到第j待测堵件的声传递损失ILj；其中，所述第j板件为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件，j＝1,2,…,m，m表示待预测钣金部件总成所使用的堵件种类数量，m≤n，n既表示待预测钣金部件总成所使用的堵件数量，又表示待预测钣金部件总成上的堵件装配孔的开孔数量。
[0007] 再次进行测试和计算，直至将m个不同种类的待测堵件测完，得到m个不同种类的待测堵件的声传递损失IL1～ILm(共m组声传递损失)。
[0008] 利用所述的声传递损失IL1～ILm对剩余的n-m个待测堵件的声传递损失进行匹配设置，将相同种类的待测堵件的声传递损失设置为相同，得到与n-m个待测堵件一一对应的声传递损失ILm+1～ILn(共n-m组声传递损失)，则总共得到n组声传递损失(即IL1～ILn)。
[0009] 对无开孔板件的隔声性能进行测试，得到无开孔板件的声传递损失TL1；其中，所述无开孔板件为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件。
[0010] 利用公式： 计算得到待预测钣金部件总成的声传递损失TL总；其中， γi表示待预测钣金部件总成上的第i个堵件装配孔的开孔率，Ai表示第i个堵件装配孔的表面积，A总表示待预测钣金部件总成的表面积(即待预测钣金部件总成的展开面积，包括所有堵件装配孔面积)。
[0011] 本发明所述的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，用于实现上述隔声性能预测方法，包括测试仪、混响室、消声室、位于混响室与消声室之间的隔声墙、位于混响室内的球形声源和麦克风以及位于消声室内的声强探头，球形声源通过功放与测试仪电连接，测试仪通过功放控制球形声源发声，麦克风与测试仪电连接，将采集的混响室内的声压信号发送给测试仪处理，声强探头与测试仪电连接，将采集的消声室内的声强信号发送给测试仪处理；所述隔声性能预测装置还包括板件夹具、无开孔板件、m个不同种类的待测堵件和m块开孔板件，每块开孔板件上都开设有一个通孔，m个通孔分别与m个不同种类的待测堵件相匹配，m个不同种类的待测堵件能分别装配在m块开孔板件上，m块开孔板件能分别通过板件夹具固定在隔声墙上，无开孔板件能通过板件夹具固定在隔声墙上；其中， m个不同种类的待测堵件分别被定义为第1待测堵件至第m待测堵件，m块开孔板件分别被定义为第1板件至第m板件，无开孔板件和m块开孔板件都为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件。
[0012] 优选的，所述m块开孔板件上与板件夹具配合的部位都粘贴有密封条，所述无开孔板件上与板件夹具配合的部位粘贴有密封条。密封条能保证板件与板件夹具良好贴合，更好的避免出现声泄漏。
[0013] 优选的，所述混响室的地面中心放置有旋转支架，所述麦克风固定在旋转支架的连杆末端且沿水平面倾斜设定角度，麦克风能在所述连杆的带动下旋转，以拾取混响室内的声压信号。通过麦克风旋转的方式获取的声压信号能更真实的反映混响室内的声情况。
[0014] 优选的，所述旋转支架的高度为1.5m，所述连杆的长度为1.0m，麦克风的旋转轨迹的最低点离地距离为1.2m、最高点离地距离为1.8m，麦克风的旋转轨迹与测试样件表面之间的距离均大于1.0m、与混响室墙面之间的距离均大于1.0m；所述声强探头与测试样件中心点之间的距离为2cm。
[0015] 本发明通过对未装配有待测堵件的开孔板件、装配有待测堵件的开孔板件的隔声性能进行测试并计算，得到待测堵件的声传递损失，通过对无开孔板件的隔声性能进行测试，得到无开孔板件的声传递损失，利用待测堵件的声传递损失和无开孔板件的声传递损失来计算待预测钣金部件总成的声传递损失，从而实现了钣金部件总成的隔声性能的快速准确预测，避免了因钣金部件总成“上墙”带来的成本高、周期长问题，提高了效率，并且为项目整车隔声开发正向设计提供了数据支撑，做到性能与成本的平衡统一，为整车隔声的精准开发提供了保障。同时，由于正向开发的深度介入，也大大减少了后期试错整改的问题，提升了研发效率，缩短了开发周期。
附图说明
[0016] 图1为本发明的预测流程图。
[0017] 图2为某块开孔板件的结构示意图(粘贴有密封条)。
[0018] 图3为对装配有某个待测堵件的某块开孔板件的隔声性能进行测试的示意图。
[0019] 图4为某车型上的部分堵件的测试结果示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本发明作详细说明。
[0021] 如图2、图3所示的带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测装置，包括测试仪8、混响室1、消声室6、板件夹具3、无开孔板件、m个不同种类的待测堵件、m块开孔板件、位于混响室1与消声室6之间的隔声墙2、位于混响室1内的球形声源10和麦克风12以及位于消声室6内的声强探头7。球形声源10放置在混响室1的左下角。混响室1的地面中心放置有旋转支架11，旋转支架11的高度为1.5m，旋转支架11的连杆的长度为1.0m，麦克风12固定在旋转支架11的连杆末端且沿水平面倾斜设定角度，麦克风12能在旋转支架 11的连杆的带动下旋转，以拾取混响室1内的声压信号，麦克风12的旋转轨迹的最低点离地距离为1.2m，麦克风12的旋转轨迹的最高点离地距离为1.8m，麦克风12的旋转轨迹与测试样件表面之间的距离均大于1.0m，麦克风12的旋转轨迹与混响室墙面之间的距离均大于1.0m；声强探头7与测试样件中心点之间的距离为2cm。m个不同种类的待测堵件分别被定义为第1待测堵件至第m待测堵件，m块开孔板件分别被定义为第1板件至第m板件，无开孔板件和m块开孔板件都为与待预测钣金部件总成的材质、厚度相同的钣金件。每块开孔板件中心都开设有一个通孔，m个通孔分别与m个不同种类的待测堵件相匹配(例如图2中开孔板件4上开设的匹配图3中的圆形贴片5的圆形孔14)，每块开孔板件的边缘都开设有12个用于将其自身固定在板件夹具3上的连接孔15，无开孔板件的中心没有开设与待测堵件相匹配的通孔，无开孔板件的边缘开设有12个用于将其自身固定在板件夹具3上的连接孔，m个不同种类的待测堵件能分别装配在m块开孔板件上，m块开孔板件能分别通过板件夹具3固定在隔声墙2上，且m块开孔板件上与板件夹具3配合的部位都粘贴有密封条13，无开孔板件能通过板件夹具3固定在隔声墙2上，且无开孔板件上与板件夹具3配合的部位粘贴有密封条。球形声源10通过功放(即功率放大器)9与测试仪8电连接，测试仪8 通过功放9控制球形声源10发声(产生激励声压)，麦克风12与测试仪8电连接，将采集 (拾取)的混响室1内的声压信号发送给测试仪8处理，声强探头7与测试仪8电连接，将采集的消声室6内的声强信号发送给测试仪8处理。
[0022] 如图1所示，采用上述隔声性能预测装置来实现带堵件的汽车钣金部件总成的隔声性能预测的方法，其测试环境条件为：环境温度25±2℃，相对湿度58％～63％，大气压力101.4～ 101.8KPa，其方法包括：
[0023] S1、确定n个待测堵件的n组声传递损失IL1～ILn：
[0024] 第一步、将开设有与第j待测堵件相匹配的通孔的第j板件通过板件夹具3固定在隔声墙 2上；其中，j＝1,2,…,m，m表示待预测钣金部件总成所使用的堵件种类数量，m≤n，n既表示待预测钣金部件总成所使用的堵件数量，又表示待预测钣金部件总成上的堵件装配孔的开孔数量；
[0025] 第二步、在测试仪8的软件中设定测试时间为16s、设定球形声源10的频率变化范围为f1～fk，开启球形声源10，调节功放9，使混响室1内声压级大于110dB，在距离第j板件中心表面2cm处，由操作人员手持声强探头7并通过其上的手柄按钮控制测试起止时间，麦克风12旋转一周(时间正好为16s)测试1组数据(包括该条件下的混响室内的声压级L1jP和消声室内的声强级L1jI)，共测试3组数据，然后从3组数据中选取2组最为接近的进行保存，另一组删除；
[0026] 第三步、对2组数据中的声压级和声强级分别进行平均处理，得到该条件下的k个平均激励声压级 和k个平均声强级 根据声压声强法测隔声的计算公式：可计算得到第j板件的一组声传递损失TL1j(即k个声传递损失TL1j，k
个声传递损失TL1j与频率f1～fk一一对应)；
[0027] 第四步、在该第j板件的通孔上装配第j待测堵件；
[0028] 第五步、在距离第j板件中心表面2cm处，由操作人员手持声强探头7并通过其上的手柄按钮控制测试起止时间，麦克风12旋转一周(时间正好为16s)测试1组数据(包括该条件下的混响室内的声压级L2jP和消声室内的声强级L2jI)，共测试3组数据，然后从3组数据中选取2组最为接近的进行保存，另一组删除；
[0029] 第六步、对2组数据中的声压级和声强级分别进行平均处理，得到该条件下的k个平均激励声压级 和k个平均声强级 根据声压声强法测隔声的计算公式：可计算得到装配有第j待测堵件的第j板件的一组声传递损失TL2j
(即k个声传递损失TL2j，k个声传递损失TL2j与频率f1～fk一一对应)；
[0030] 第七步、利用公式：ILj＝TL2j-TL1j，计算得到第j待测堵件的一组声传递损失ILj(即 k个声传递损失ILj，k个声传递损失ILj与频率f1～fk一一对应)；将该k个声传递损失ILj与频率 f1～fk对应，可以绘制出第j待测堵件的隔声性能曲线(即声传递损失ILj与频率的关系曲线)，比如图4中所示的曲线；
[0031] 第八步、取下第j板件，装上另外的开孔板件，重复前述第一步至第七步，直至将m个不同种类的待测堵件测完，得到m个不同种类的待测堵件的m组声传递损失IL1～ILm(每组内有k个分别与频率f1～fk一一对应的声传递损失)；
[0032] 第九步、利用前述m组声传递损失IL1～ILm对剩余的n-m个待测堵件的声传递损失进行匹配设置，将相同种类的待测堵件的声传递损失设置为相同，得到与n-m个待测堵件一一对应的n-m组声传递损失ILm+1～ILn，则总共得到n组声传递损失(即IL1～ILn)。
[0033] S2、确定无开孔板件的声传递损失TL1：
[0034] 第一步、取下开孔板件，然后将无开孔板件通过板件夹具3固定在隔声墙2上；
[0035] 第二步、在距离无开孔板件中心表面2cm处，由操作人员手持声强探头7并通过其上的手柄按钮控制测试起止时间，麦克风12旋转一周(时间正好为16s)测试1组数据(包括该条件下的混响室内的声压级L1P和消声室内的声强级L1I)，共测试3组数据，然后从3 组数据中选取2组最为接近的进行保存，另一组删除；
[0036] 第三步、对2组数据中的声压级和声强级分别进行平均处理，得到该条件下的k个平均激励声压级 和k个平均声强级 根据声压声强法测隔声的计算公式：可计算得到无开孔板件的一组声传递损失TL1(即k个声传递损失TL1，k
个声传递损失TL1与频率f1～fk一一对应)。
[0037] S3、计算待预测钣金部件总成的声传递损失TL总：
[0038] 利用公式： 计算得到待预测钣金部件总成的一组声传递损失TL总(即k个声传递损失TL总，k个声传递损失TL总与频率f1～fk一一对应)；其中， γi表示待预测钣金部件总成上的第i个堵件装配孔的开孔率，Ai表示第i个堵件装配孔的表面积，A总表示待预测钣金部件总成的表面积(即待预测钣金部件总成的展开面积，包括所有堵件装配孔面积)。
[0039] 将待预测钣金部件总成的一组声传递损失TL总与频率f1～fk对应，可以绘制出待预测钣金部件总成的隔声性能曲线(即声传递损失TL总与频率的关系曲线)。
[0040] 不同种类的堵件(比如不同尺寸、不同材质、不同厚度的贴片或堵盖)的隔声水平是不同的。从图4所示的部分堵件的测试曲线可以看出，在800Hz以上，1#总装堵头隔声最好，2#涂装堵头其次，3#总装加厚型贴片紧随其后，4#总装贴片较差，5#涂装贴片最差，其中堵头和加厚型贴片相对普通薄贴片的隔声优势非常明显。这些堵件的隔声性能影响了整个钣金部件总成的隔声性能，也为主机厂根据不同车型不同的隔声需求选择相应的堵件提供了重要的参考依据，为钣金部件总成的隔声性能预测提供了重要的参考指标。
