汽车风振噪声研究现状及控制方法概述
1. 研究背景汽车风振噪声是在特定车速区间内，由于天窗/侧窗开启，车内相对静止空气对车外高速来流的一种气动声学响应。时至今日，汽车发动机噪声、传动系噪声和路面-轮胎噪声的相关研究已日趋成熟，相应噪声已得到有效控制。随着车速的进一步提升，以及新能源汽车的愈发普及，风噪声的影响日益凸显，成为汽车购买者不满意度的主要来源之一，而其中有近50%的不满来自于风振噪声。
风振噪声具有频率低而强度高的特点，易使驾乘人员感到烦躁、疲倦，长时间暴露于该环境下甚至会危及行车安全。当前，风振噪声已成为汽车NVH领域关注的热点问题。
2. 研究难点汽车风振噪声的研究难点，以及现有研究的不足，具体可归纳为以下几点：
（1）风振噪声受车速、车窗开度、侧风等多方面因素的综合影响。
（2） 针对时变车速工况、车速-侧风耦合工况，缺少相应的数值预测方法；传统预测方法在进行多车速下风振噪声预测、风振噪声问题车速区间识别时效率较低。
（3）风振噪声声压级峰值容易超标，且相应控制结构适用车速范围较窄。
以上问题严重制约了汽车风振噪声性能的研发和提升。因此，开展汽车风振噪声快速预测方法、多因素影响规律及内在机理分析和优化控制研究，具有重要的理论意义和工程应用价值。
3常见风振噪声控制方法概述汽车风振噪声的产生与天窗前缘的旋涡产生/脱落、自上游向下游的旋涡迁移，以及天窗后缘的旋涡撞击/破碎等过程密切相关（如图1），据此可将其控制方法归纳以下几类：（1）抑制前缘旋涡产生/脱落；（2）干扰自上游向下游的旋涡运动/迁移；（3）抑制后缘旋涡撞击/破碎。表1对各类控制方法进行了总结。
表1 风振噪声控制方法归纳图1天窗区域旋涡的周期性运动过程
图2汽车风振噪声控制方法4. 中国汽研风振噪声研究进展围绕汽车风振噪声预测方法与优化控制问题，中国汽研风洞中心开展了汽车风振噪声计算模型与分析、基于时变车速状态的风振噪声快速预测方法及应用、考虑车速-侧风耦合的风振噪声预测模型建模及应用、抑制前缘旋涡脱落的风振噪声优化控制方案，以及道路试验验证等一系列工作。
经综合考虑降噪效果、安装布置，以及是否会额外引入风阻、高频风噪等因素，发现“抑制前缘旋涡产生/脱落”是当前较为可行的风振噪声控制方法。据此，中国汽研汽车风洞中心提出流道-开槽导流板和前缘子空腔两种抑制前缘旋涡产生/脱落的天窗风振噪声优化控制方案。本公众号将通过接下来两期内容重点介绍相关研究成果。
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