后視鏡造型與結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響研究

摘要：對(duì)不同后視鏡的造型和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。分別通過(guò)造型和結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪音的影響，分析彼此之間的關(guān)系。此論文結(jié)合了氣流流動(dòng)相關(guān)知識(shí)，探討外后視鏡造型與結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪音的影響。

關(guān)鍵詞：外后視鏡；造型；結(jié)構(gòu)；氣動(dòng)噪聲影響

1引言

在汽車上有一個(gè)相當(dāng)重要的組成部件就是外后視鏡。外后視鏡是汽車在路上能正常運(yùn)行的一個(gè)助手，對(duì)于汽車本身來(lái)說(shuō)重要安全部件之一。外后視鏡的設(shè)置有效的避免了在行駛過(guò)程造成的交通事故。本文就外后視鏡造型與結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響進(jìn)行了淺析，希望這些對(duì)外后視鏡的設(shè)計(jì)生產(chǎn)有一定的影響。

2常見(jiàn)的外后視鏡造型和結(jié)構(gòu)

外后視鏡的造型和結(jié)構(gòu)有很多種類。一是為了造型美觀，二是為了視野范圍，三是為了不產(chǎn)生其他的副作用如對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響。因此在進(jìn)行研究之前先了解一下現(xiàn)在普遍的外后視鏡的造型和結(jié)構(gòu)。

2.1凸面鏡鏡面的外后視鏡

這種凸面鏡的鏡面呈現(xiàn)的像是個(gè)半球型，這種鏡面的外后視鏡具有不同的曲率半徑。這種外后視鏡成像效果良好，視野成像。

2.2雙曲率鏡面技術(shù)下的外后視鏡

這種外后視鏡是采用雙曲率鏡面，這種雙曲率鏡面在現(xiàn)在是一種比較新穎的技術(shù)。這種鏡面彌補(bǔ)了一些關(guān)于平視鏡的一些短板。這種鏡面的設(shè)置可以有效的解決后方物體不真實(shí)的現(xiàn)象，并且這種后視鏡基本解決了失去真實(shí)性的問(wèn)題。

2.3目前為止。電動(dòng)后視鏡是一些高檔次車輛常用的一種后視鏡模式

3外后視鏡造型與氣動(dòng)噪聲的關(guān)系

外后視鏡在對(duì)駕駛者提供行駛依據(jù)，其外后視鏡的形狀也影響著汽車的外觀?，F(xiàn)在汽車的種類多種多樣，功能截然不同，在外形上每輛車都有各自的特點(diǎn)。而作為汽車組成部件的一部分外后視鏡當(dāng)然也要注重造型。但設(shè)計(jì)者在注重造型美觀的同時(shí)，也要注意對(duì)汽車本身的影響。汽車在高速行駛的時(shí)候會(huì)有強(qiáng)大的氣流通過(guò)車身，如果一味追求造型的美觀會(huì)造d246c5406d57764dbaeab370d56da5ad成嚴(yán)重的影響。其中外后視鏡的造型設(shè)計(jì)不合理會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)噪音。

在我國(guó)汽車技術(shù)逐漸發(fā)展的時(shí)代，現(xiàn)在對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理分析的軟件逐漸普及，在完成外后視鏡的造型設(shè)計(jì)之后對(duì)設(shè)計(jì)好的后視鏡進(jìn)行模擬分析。這樣做的目的是為了檢測(cè)設(shè)計(jì)出來(lái)的外后視鏡的造型是否符合空氣的流動(dòng)，如果通過(guò)模擬發(fā)現(xiàn)存在較大的問(wèn)題可以及時(shí)進(jìn)行修改重新設(shè)計(jì)，一旦投入生產(chǎn)將會(huì)造成不必要的損失。這樣做還有效的降低了外后視鏡結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響。不同的外后視鏡造型將會(huì)對(duì)氣動(dòng)噪聲造成不同程度的影響。接下來(lái)通過(guò)列舉幾個(gè)實(shí)例，通過(guò)比較來(lái)探測(cè)外后視鏡造型對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響。

優(yōu)化之前：氣流速度突然變化產(chǎn)生風(fēng)噪，紊流離車窗越近表現(xiàn)越明顯。當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，周圍的氣流在汽車表面附近形成流動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜的湍流場(chǎng)，而流場(chǎng)中窩運(yùn)動(dòng)將在車身表面形成一種壓力脈動(dòng)。這種噪聲與車速的6次方成正比，當(dāng)車速較快，所產(chǎn)生的氣流速度相應(yīng)的變快，當(dāng)這種氣流逐漸接近車身時(shí)產(chǎn)生風(fēng)噪，當(dāng)逐漸接近外后視鏡時(shí)，紊流通過(guò)不規(guī)則的外后視鏡，氣流與物體接觸距離越近，這種噪聲產(chǎn)生的聲響越大，加大了氣流與外后視鏡的接觸面積，產(chǎn)生的渦流也比遠(yuǎn)離車窗產(chǎn)生的噪聲更大。

優(yōu)化措施：

（1）采用非光滑表面的外后視鏡能夠降低氣動(dòng)噪聲。

（2）通過(guò)優(yōu)化非光滑的表面的分布形式，合理選擇非光滑單體形式和單體尺寸，能夠進(jìn)一步降低氣動(dòng)噪聲。

（3）外后視鏡高速氣動(dòng)噪聲控制需要在造型階段進(jìn)行策劃設(shè)計(jì)，配合CFD流場(chǎng)分析結(jié)果進(jìn)行造型面與造型線的優(yōu)化。

優(yōu)化之后：紊流現(xiàn)象消失，氣流遠(yuǎn)離玻璃，風(fēng)燥小。

選用兩種后視鏡，一種是比較正常的，一種是經(jīng)過(guò)精心修改安裝底座的后視鏡。分別對(duì)這兩種外后視鏡進(jìn)行模擬流場(chǎng)的測(cè)試，結(jié)果顯示兩者上部的氣流完全不同，經(jīng)過(guò)精心修改的外后視鏡上部的氣流分布均勻，有效的降低了由于氣流原因產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲，而另一種外后視鏡上部的氣流分布相對(duì)的紊亂。在氣流通過(guò)外后視鏡時(shí)由于氣流紊亂，在汽車行駛過(guò)程中就有一些氣流打在氣窗上，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的氣動(dòng)噪音。在進(jìn)行氣流模擬測(cè)試的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在外后視鏡的底座部分會(huì)存在渦流，因此在設(shè)計(jì)外后視鏡的結(jié)構(gòu)的時(shí)候考慮底座部分渦流的影響，要進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)減少渦流的作用范圍。這樣做不僅保證了氣流的均勻分布，不會(huì)發(fā)生氣流打在車窗上的影響，還有效對(duì)氣動(dòng)躁音進(jìn)行合理的降低。通過(guò)不同的測(cè)試分析，倆倆之間進(jìn)行對(duì)比，不難看出外后視鏡的造型對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響。一個(gè)好的造型至關(guān)重要，在保證外觀的同時(shí)，也要確保造型的實(shí)用性。

4外后視鏡結(jié)構(gòu)域與噪聲之間的關(guān)系

外后視鏡結(jié)構(gòu)也是設(shè)計(jì)中重要的一部分，首先在設(shè)計(jì)的時(shí)候先要確定整體的外觀接下來(lái)要對(duì)外后視鏡的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的時(shí)候在鏡片和后鏡殼之間要保留一定的間距。除此之外還要考慮的是對(duì)后視鏡安裝底座進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要保證密封性。在對(duì)外后視鏡的設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響。外后視鏡結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)面之間的差距和間隙。在設(shè)計(jì)完結(jié)構(gòu)之后，也要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，當(dāng)車行駛超過(guò)某一速度之后將會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲，要想解決這些問(wèn)題之前要了解其結(jié)構(gòu)組成，產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲的原因普遍是在聲音源和聲音傳播的途徑過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題。

通過(guò)分析可以很好的看出外后視鏡的結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理就會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，嚴(yán)重影響駕駛?cè)藛T的駕駛環(huán)境。做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)刻不容緩。

5結(jié)語(yǔ)

分別通過(guò)外后視鏡造型對(duì)氣動(dòng)噪聲的影響和結(jié)構(gòu)對(duì)噪音之間的影響進(jìn)行了淺析，不難看出造型和結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲存在的一些影響。因此在設(shè)計(jì)外后視鏡的造型和結(jié)構(gòu)的時(shí)候要綜合考慮氣流的影響。其實(shí)產(chǎn)生氣動(dòng)噪音的因素是氣流。不同的造型和結(jié)構(gòu)對(duì)氣流產(chǎn)生時(shí)的影響不同，想要將降低氣動(dòng)噪音，就要做好造型結(jié)構(gòu)與氣流之間的關(guān)系。我相信經(jīng)過(guò)我國(guó)設(shè)計(jì)人員的不斷探究設(shè)計(jì)，一定會(huì)設(shè)計(jì)出完美的外后視鏡。