统计能量分析方法（SEA，Statistical Energy Analysis）是基于系统中的能量守恒定律，适合分析中高频（频带内模态数>3）振动声学的最重要分析方法。通过创建统计能量分析SEA整车空气声模型，可以在满足精度的条件下，快速方便地分析及优化卡车的整车声学包，指导声学包性能开发和设计。卡车的整车SEA模型被分为：（a）SEA结构子系统，（b）SEA声腔子系统，（c）子系统间的连接。SEA结构子系统代表子系统具备存储动能的能力，包括了顶棚、地板、前围等物理部件。车内内部空间和与车身面板接触的周围外部空气体被创建为SEA声腔子系统，声腔子系统用于存储声能量。子系统间的连接表示能量从一个子系统到另一个子系统的传递。SEA子系统通过连接交换能量，主要有三类连接：结构子系统间的线连接和点连接，声腔子系统间或结构子系统和声腔子系统间的面连接。SEA为每个子系统建立功率流平衡方程，考虑外部激励的输入功率、子系统间的传递功率以及每个子系统中自身耗散的功率。耗散的功率关键取决于子系统的阻尼损耗因子，由用户定义或根据材料计算。
接下来，在SEA板或声腔面上定义声学包材料，定义过孔件的传递损失，泄漏的类型及尺寸。声学包材料在VA One中可以定义为噪声控制处理（NCT，Noise Control Treatment）。噪声控制处理提供了消除或减少噪声和振动的功能。对于结构子系统SEA板，NCT对SEA板提供了阻尼减振的作用，而对于声腔，NCT主要用于吸收降低噪声能量。这些NCT有多层，每层可以由多孔弹性材料组成，如发泡海绵和玻璃棉。具有挑战性的任务是测量/估算这些多孔材料的BIOT性能参数。为了估计BIOT性能参数，将车辆的整个声学包NCT拆解，然后进行裁剪，制作用于阻抗管测试的样本，接下来在阻抗管中测量样本的法向入射吸声系数，最后在FOAM-X软件中使用这些吸声系数间接反推多孔材料的BIOT性能参数。此项目中中型卡车的声学包NCT分为五大子系统：（1）中地板（2）侧地板（3）顶棚（4）侧围和后围饰件（5）发动机隔音垫。
基于仿真推荐的建议方案已得到试验验证。卡车上使用的原始材料无法用于验证测试。在缺乏原始材料的情况下，为了实现改变发泡海绵层和纤维层的厚度的优化方案，使用“现成”材料。对于这些特殊材料，再次使用了BIOT性能参数，并将其应用于VA One模型中。利用这些更新的材料参数，可以预测车内声压级SPL，并将其与测试结果进行了对比。对于目标2，NCT的覆盖范围与基础车相同。VA One仿真结果表明，在降低声学包成本的同时，保持了头部空间声压级不变。通过测试验证，当厚度更新为目标2的建议厚度时，头部空间总声压级没有变化。因此，可以验证基于 VA One的优化建议可以实现目标2。
发表于 2024-3-13 15:28
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