后视镜造型与结构对气动噪声的影响研究

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  摘要:对不同后视镜的造型和结构进行了简要的介绍。分别通过造型和结构对气动噪音的影响,分析彼此之间的关系。此论文结合了气流流动相关知识,探讨外后视镜造型与结构对气动噪音的影响。
  关键词:外后视镜;造型;结构;气动噪声影响
  1引言
  在汽车上有一个相当重要的组成部件就是外后视镜。外后视镜是汽车在路上能正常运行的一个助手,对于汽车本身来说重要安全部件之一。外后视镜的设置有效的避免了在行驶过程造成的交通事故。本文就外后视镜造型与结构对气动噪声的影响进行了浅析,希望这些对外后视镜的设计生产有一定的影响。
  2常见的外后视镜造型和结构
  外后视镜的造型和结构有很多种类。一是为了造型美观,二是为了视野范围,三是为了不产生其他的副作用如对气动噪声的影响。因此在进行研究之前先了解一下现在普遍的外后视镜的造型和结构。
  2.1凸面镜镜面的外后视镜
  这种凸面镜的镜面呈现的像是个半球型,这种镜面的外后视镜具有不同的曲率半径。这种外后视镜成像效果良好,视野成像。
  2.2双曲率镜面技术下的外后视镜
  这种外后视镜是采用双曲率镜面,这种双曲率镜面在现在是一种比较新颖的技术。这种镜面弥补了一些关于平视镜的一些短板。这种镜面的设置可以有效的解决后方物体不真实的现象,并且这种后视镜基本解决了失去真实性的问题。
  2.3目前为止。电动后视镜是一些高档次车辆常用的一种后视镜模式
  3外后视镜造型与气动噪声的关系
  外后视镜在对駕驶者提供行驶依据,其外后视镜的形状也影响着汽车的外观。现在汽车的种类多种多样,功能截然不同,在外形上每辆车都有各自的特点。而作为汽车组成部件的一部分外后视镜当然也要注重造型。但设计者在注重造型美观的同时,也要注意对汽车本身的影响。汽车在高速行驶的时候会有强大的气流通过车身,如果一味追求造型的美观会造成严重的影响。其中外后视镜的造型设计不合理会产生气动噪音。
  在我国汽车技术逐渐发展的时代,现在对大量数据的处理分析的软件逐渐普及,在完成外后视镜的造型设计之后对设计好的后视镜进行模拟分析。这样做的目的是为了检测设计出来的外后视镜的造型是否符合空气的流动,如果通过模拟发现存在较大的问题可以及时进行修改重新设计,一旦投入生产将会造成不必要的损失。这样做还有效的降低了外后视镜结构对气动噪声的影响。不同的外后视镜造型将会对气动噪声造成不同程度的影响。接下来通过列举几个实例,通过比较来探测外后视镜造型对气动噪声的影响。
  优化之前:气流速度突然变化产生风噪,紊流离车窗越近表现越明显。当汽车高速行驶时,周围的气流在汽车表面附近形成流动状态十分复杂的湍流场,而流场中窝运动将在车身表面形成一种压力脉动。这种噪声与车速的6次方成正比,当车速较快,所产生的气流速度相应的变快,当这种气流逐渐接近车身时产生风噪,当逐渐接近外后视镜时,紊流通过不规则的外后视镜,气流与物体接触距离越近,这种噪声产生的声响越大,加大了气流与外后视镜的接触面积,产生的涡流也比远离车窗产生的噪声更大。
  优化措施:
  (1)采用非光滑表面的外后视镜能够降低气动噪声。
  (2)通过优化非光滑的表面的分布形式,合理选择非光滑单体形式和单体尺寸,能够进一步降低气动噪声。
  (3)外后视镜高速气动噪声控制需要在造型阶段进行策划设计,配合CFD流场分析结果进行造型面与造型线的优化。
  优化之后:紊流现象消失,气流远离玻璃,风燥小。
  选用两种后视镜,一种是比较正常的,一种是经过精心修改安装底座的后视镜。分别对这两种外后视镜进行模拟流场的测试,结果显示两者上部的气流完全不同,经过精心修改的外后视镜上部的气流分布均匀,有效的降低了由于气流原因产生的气动噪声,而另一种外后视镜上部的气流分布相对的紊乱。在气流通过外后视镜时由于气流紊乱,在汽车行驶过程中就有一些气流打在气窗上,从而产生强大的气动噪音。在进行气流模拟测试的时候,发现在外后视镜的底座部分会存在涡流,因此在设计外后视镜的结构的时候考虑底座部分涡流的影响,要进行精心的设计减少涡流的作用范围。这样做不仅保证了气流的均匀分布,不会发生气流打在车窗上的影响,还有效对气动躁音进行合理的降低。通过不同的测试分析,俩俩之间进行对比,不难看出外后视镜的造型对气动噪声的影响。一个好的造型至关重要,在保证外观的同时,也要确保造型的实用性。
  4外后视镜结构域与噪声之间的关系
  外后视镜结构也是设计中重要的一部分,首先在设计的时候先要确定整体的外观接下来要对外后视镜的结构进行精心的设计。设计的时候在镜片和后镜壳之间要保留一定的间距。除此之外还要考虑的是对后视镜安装底座进行设计时要保证密封性。在对外后视镜的设计的时候要考虑对气动噪声的影响。外后视镜结构对气动噪声的影响主要是因为设计面之间的差距和间隙。在设计完结构之后,也要对结构进行相应的测试,当车行驶超过某一速度之后将会产生气动噪声,要想解决这些问题之前要了解其结构组成,产生气动噪声的原因普遍是在声音源和声音传播的途径过程中出现了问题。
  通过分析可以很好的看出外后视镜的结构对气动噪声的影响,如果结构设计不合理就会产生一定的噪音,严重影响驾驶人员的驾驶环境。做好结构设计刻不容缓。
  5结语
  分别通过外后视镜造型对气动噪声的影响和结构对噪音之间的影响进行了浅析,不难看出造型和结构对气动噪声存在的一些影响。因此在设计外后视镜的造型和结构的时候要综合考虑气流的影响。其实产生气动噪音的因素是气流。不同的造型和结构对气流产生时的影响不同,想要将降低气动噪音,就要做好造型结构与气流之间的关系。我相信经过我国设计人员的不断探究设计,一定会设计出完美的外后视镜。
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