【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽车声学包声学性能的优化方法，尤其是应用于新能源汽车电驱动总成声学包隔声性能的提升，属于汽车nvh性能开发领域。
技术介绍
1、近些年，新能源汽车在中国市场的保有量不断提升，各车企在整车性能的研发上不断拓展新功能以吸引消费者。而整车的nvh水平仍是厂家及消费者重点关注的领域之一。与燃油车的发动机相比，新能源的电驱动总成噪声最大的特点是：成分更复杂，阶次噪声更多，频率范围更大。而部分消费者所推崇的传统燃油车发动机加速“声浪”的澎湃感也消失了，多种因素导致其电驱动总成的声品质较差，安装声学包降噪处理方式，是厂商目前的主要应对措施。
2、聚氨酯发泡材料由于独特的泡孔结构，相较纤维类的吸音棉，成型性更好，是一种广泛应用在汽车内外饰上的多孔吸声材料。在传统燃油车上和隔声重层材料组合，多应用在前围、地毯等内饰件中，一般都是阻隔空气声传递的方式，降低车内的噪声。而作为新能源汽车典型的噪声源之一，声学包直接安装在电驱动总成上，既有机壳的表面的振动，也有振动产生的辐射噪声，还有空气传播的噪声，因此，对电驱声学包的降噪要求比传统内饰声包更高。
3、通过聚醚多元醇和异氰酸酯化学反应生成聚氨酯发泡材料，但同样的聚氨酯发泡材料应用在不同的行业中所需的性能差异很大，从声学角度讲同样如此，不同的聚氨酯发泡材料会带来不一样声学效果。从声学性能如何快速切入到对原材料配方参数的控制，是电驱总成声包优化的一个重要问题。同时，对于汽车轻量化的发展趋势下，根据隔声质量定律，声学包的轻量化与隔声性能的提升也会产生一定的冲突。>
4、因此，从调整原料配方角度出发，改变聚氨酯发泡材料内部泡孔结构，在隔声重层材料用量最低情况下，满足轻量化及声学性能要求，对优化车内声品质有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是针对以隔声重层材料+聚氨酯发泡材料为复合材料构成的电驱动总成声学包，根据不同项目的声学包材料所需达到的声学性能，提供一种快速有效评估及优化声学性能的处理方法，解决了单纯依靠增加隔声重层质量应对降噪需求带来的问题，可以在满足性能需求上，最大化减少材料的重量及成本，同时节约试验所需的时间和费用，提高研发效率。
2、特别地，本专利技术提供了一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，包括以下步骤：
3、s1、隔声重层材料确定：根据单层材料的隔声定律，设定2000hz为临界频段，找到低于临界频段的目标隔声值5db时所对应的隔声重层材料的克重，以此确定隔声重层曲线 l 1，然后，按中低频及中高频分别对聚氨酯发泡材料作优化，中低频为400-2000hz，中高频为2000-8000hz；
4、s2、中低频段隔声性能优化：测定初始态聚氨酯发泡材料的杨氏模量及阻尼因子，并确定初始态结构的固有频率 f 0，通过旋转、平移方式处理s1的隔声重层曲线，得到平移的频率差 ∆f，确定待优化的聚氨酯发泡材料的杨氏模量。最终得到聚醚多元醇和异氰酸酯的化学反应比例，以改变“电机金属外壳-聚氨酯发泡材料-隔声重层材料”组成的结构的固有频率，提升中低频声学性能；
5、s3、中高频段隔声性能优化：根据聚氨酯发泡材料在中高频的吸声特性及隔声泄漏规律，分别确定两种状态的透气率，并以隔声性能为主，兼顾吸声性能原则，根据相关公式计算出最佳透气率，并以此确定配方体系中发泡稳定剂含量，控制泡沫的细密度，提升中高频隔声性能。
6、优选的，步骤s1中，电驱声学包在中低频段的隔声性能优化通过原料聚醚多元醇及异氰酸酯的化学反应比例实现，而中高频段隔声性能主要通过调整配方体系中发泡稳定剂的含量实现。
7、优选的，步骤s2中，聚醚多元醇与异氰酸酯的化学反应比例是基于聚氨酯发泡材料的杨氏模量确定，表征聚氨酯发泡材料在声学弹性模型中使用的杨氏模量及阻尼因子，可通过qma准静态力学测试与分析仪获得。
8、优选的，步骤s2中，待优化的杨氏模量确定方法为：将步骤s1中得到的重层隔声重层曲线 l 1，进行逆时针旋转得到曲线 l 2，满足 l 2与 l 1的斜率之比为3；再将曲线 l 2平移，直至曲线 l 2在400hz频段的隔声值达到设定目标值，并记录平移的频率差 ∆f，由此确定优化后的结构共振频率，并由共振频率计算公式，反推出待优化的杨氏模量。
9、优选的，步骤s3中，电驱声学包在中高频段的隔声性能，是通过调节聚氨酯配方体系中发泡稳定剂含量来实现的；调节泡沫稳定剂的用量可以使得气孔能生长到合适于开孔的厚度，为开孔创造条件，发泡的泡沫类型不同，所使用的稳定剂类型也不同，用细化泡孔结构的方式提升隔声性能。
10、优选的，步骤s3中，发泡稳定剂含量基于聚氨酯发泡材料的透气率确定，在中高频段分别从两个方向提升聚氨酯发泡材料声学性能：
11、s3-1、在一定厚度下，透气率存在一个合适的范围使得聚氨酯发泡材料吸声性能达到最优；此种状态下，驱动总成的辐射噪声在机壳与外隔声层之间来回反射时，可以让中间层聚氨酯发泡材料对声能量作充分吸收。
12、s3-2、根据隔声泄漏规律，泄漏会使高频隔声性能会出现明显下降；降低聚氨酯发泡材料的透气率，减小声能量透射率，从而提升整体隔声性能。
13、优选的，步骤s3中，依据隔声性能为主，兼顾吸声性能原则，确定聚氨酯发泡材料最佳透气率；具体地，分别计算出两种状态下聚氨酯发泡材料的透气率：1.平均吸声系数达到最大值，得到的透气率值为 r 1；2.隔声曲线斜率和优化后的中低频段相同，得到的透气率值为 r 2；比较两个状态下透气率值的大小，代入以下公式计算，得到最佳透气率值为 r：
14、a.当( r 2- r 1)/ r 2≤20%时， r=( r 1 +r 2)/2； 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S1中，电驱声学包在中低频段的隔声性能优化通过原料聚醚多元醇及异氰酸酯的化学反应比例实现，而中高频段隔声性能主要通过调整配方体系中发泡稳定剂的含量实现。
3.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S2中，聚醚多元醇与异氰酸酯的化学反应比例是基于聚氨酯发泡材料的杨氏模量确定，表征聚氨酯发泡材料在声学弹性模型中使用的杨氏模量及阻尼因子，可通过QMA准静态力学测试与分析仪获得。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S2中，待优化的杨氏模量确定方法为：将步骤S1中得到的隔声重层曲线l1，进行逆时针旋转得到曲线l2，满足l2与l1的斜率之比为3；再将曲线l2平移，直至曲线l2在400Hz频段的隔声值达到设定目标值，并记录平移的频率差∆f，由此确定优化后的结构共振频率，并由共振频率计算公式，反推
5.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S3中，电驱声学包在中高频段的隔声性能，是通过调节聚氨酯配方体系中发泡稳定剂含量来实现的；调节泡沫稳定剂的用量可以使得气孔能生长到合适于开孔的厚度，为开孔创造条件，发泡的泡沫类型不同，所使用的稳定剂类型也不同，用细化泡孔结构的方式提升隔声性能。
6.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S3中，发泡稳定剂含量基于聚氨酯发泡材料的透气率确定，在中高频段分别从两个方向提升聚氨酯发泡材料声学性能：
7.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤S3中，依据隔声性能为主，兼顾吸声性能原则，确定聚氨酯发泡材料最佳透气率；具体地，分别计算出两种状态下聚氨酯发泡材料的透气率：1.平均吸声系数达到最大值，得到的透气率值为R1；2.隔声曲线斜率和优化后的中低频段相同，得到的透气率值为R2；比较两个状态下透气率值的大小，代入以下公式计算，得到最佳透气率值为R：
...【技术特征摘要】
1.一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤s1中，电驱声学包在中低频段的隔声性能优化通过原料聚醚多元醇及异氰酸酯的化学反应比例实现，而中高频段隔声性能主要通过调整配方体系中发泡稳定剂的含量实现。
3.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤s2中，聚醚多元醇与异氰酸酯的化学反应比例是基于聚氨酯发泡材料的杨氏模量确定，表征聚氨酯发泡材料在声学弹性模型中使用的杨氏模量及阻尼因子，可通过qma准静态力学测试与分析仪获得。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯发泡电驱声学包的隔声优化处理方法，其特征在于，步骤s2中，待优化的杨氏模量确定方法为：将步骤s1中得到的隔声重层曲线l1，进行逆时针旋转得到曲线l2，满足l2与l1的斜率之比为3；再将曲线l2平移，直至曲线l2在400hz频段的隔声值达到设定目标值，并记录平移的频率差∆f，由此确定优化后的结构共振频率，并由共振频率计算公式，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王蜀安，陈学华，季洪发，许官长，余俊杰，盛健，蒿晓宇，李进进，
申请(专利权)人：赛胜常熟声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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