弦振动实验步骤简述
【太平洋汽车网 技术频道】本来我并没有准备为此次活动撰写原创内容，本以为只是一个简单的实验室参观，但在和泛亚的工程师交流过之后，让我意识到了一些深层次的问题，如此便有了本文。
谈到静音实验室，很多朋友会说，这可不稀奇啊，很多自主品牌也有啊，别说半消室了全消室混响室一点儿都不稀奇。上汽通用别克品牌的静音体验的确有口皆碑，所以今天不光要为大家介绍泛亚的静音实验室，还要剥开表面看本质，讲讲为什么许多自主品牌有了同规格的静音实验室之后，为何没有在NVH上有让人眼前一亮的表现？实际上，真正强大的不光是硬件，更重要的是那看不见的软件，下面让我们走进那属于NVH的神奇世界。
首先要从最近欧美学术界的一件撕逼打假事件说起，英国著名权威科学杂志《自然》（Nature）和美国科学促进会出版的学术期刊《科学》（Science），这两个世界最权威的学术期刊相信大家都不陌生。首先，Nature指出美国癌症专家卡洛·克罗齐（Carlo Croce）的实验室发现抄袭和数据造假，美国俄亥俄州立大学出具了一份45页调查报告，实锤这个实验室学术造假论文有11篇，掌门人卡洛·克罗齐整个学术生涯拿过美国联邦政府超过1亿美元的学术拨款，研究获得过60多项大奖。更重要的是，去年已经被曝光的这些学术造假，时至今年涉及的期刊论文依旧未撤稿，才惹得Nature今年又来提醒了一下美国人。
然而，才过了两天，Science就站了出来，爆出了一个惊天大秘密。便是惊爆全球的Nature 2006年阿尔兹海默症论文造假，Science这次算是直接把桌子掀了。该论文将阿尔兹海默症的成因归结于β-淀粉样蛋白的一个亚型Aβ*56，给当时陷入困境的阿尔兹海默症研究指明了方向。但之后却一直没有人能够复制论文中的实验，无人能够成功分理出那个Aβ*56亚型蛋白，但医药领域的巨大利益让所有人都选择了暂时失明，基于这个假说上的研究今年就鲸吞了16亿美元的经费，现实中以这个理论为基础开发的药物无一奏效，例如去年美国FDA批准治疗阿尔兹海默的阿杜那（Aduhelm）。这波造假对于阿尔兹海默症研究虽然没有媒体宣传的那么爆炸，但对学术界也是个沉重的打击。
今天为啥要先讲这个学术界的狗血故事呢？它将引出今天我们关于汽车NVH研究的两个问题。
第一，都说NVH是玄学和脑神经学科很像，研究NVH究竟是如何发现问题并解决问题的？
第二，与学术研究类似，NVH研究的数据、结论该如何做到互信？有没有什么权威标准来规范NVH？例如国标？
你也可以把这两个问题看做对于NVH研究的Validity（效度）和Reliability(信度）评估。
泛亚的静音工程师给我们讲了一个故事，也是他们解决NVH问题的真实案例，一个在方向盘上监测出的Y轴方向的异常振动问题，最终在排气管悬吊上找到了症结，通过增加质量块改变排气悬吊刚度，问题最终获得了解决。还有许许多多这样的故事，它们都说明了NVH的玄学属性，很多问题无法做到头疼医头脚疼医脚，那NVH的问题该如何发现并解决呢？
首先，这就需要在一个研究院中具备全天候全周期的全身检查功能，小到一个零件，大到整车的耐久、极寒极热等各种环境和工况下的全面检测，实际运行及从用户角度出发的全面模拟。通过全方位多模式长时间的检测先发现问题，再通过近乎穷举法来寻找问题的原因。下面让我们来看看泛亚是怎么做的。
多轴激振异响测试间
泛亚振动噪声试验室的一期项目建于2006年投资7200万，具备大空间四转鼓半消室、全消室、混响室等核心实验室，由于设施较老目前正在进行改建。此次我们近距离参观的实验室落成于2016年，是泛亚振动噪声试验室的二期项目，总投资11亿人民币，具有13个试验室。根据通用汽车全球试验室标准设计、建造，是目前世界上最先进、规格最高的振动噪声试验室。
整车半消声室
楼内所有声学试验室均采用“房中房”结构，许多其他实验室只对全消室做独立的基础浇筑，泛亚振动噪声试验室的二期试验楼还荣获了上海市建筑白玉兰奖。同时泛亚研究经验之丰富也是其他机构望其项背的，可以服务到通用旗下所有品牌的车型。唯一遗憾的就是没有风洞，同济的风洞实验室租一下2.8万一小时。
整车环境仓 -35℃~50℃
如何发现问题？不同的实验室具备不用的监测功能，在零件层面，对于白车身的气密性监测，每一个零件都可以进入混响室放大可能会产生的噪音，多轴激振异响台架可以模拟不同工况来激发零件可能存在的问题，等等；零部件之后是各个独立系统，混响室和全消室相连接墙上预制的防火墙上可以完美的模拟机舱的噪音情况，座椅上多轴激振异响测试台测试各种模拟工况；再之后便是整车环节，上转鼓模拟行驶过程，上四立柱模拟各种粗糙路况；之后还需要模拟极寒极热等极端工况下，寻找极端偶发问题；然后对于一些工况进行测试，例如开门关门、座椅通风风扇、座椅电动调节，任何一个会带来振动和噪音影响的环节都不能放过。
整车两转毂测试间
通过上述一系列的标准流程，能够很大程度上的对一台车进行全方位的NVH测试，基本上能够保证覆盖绝大多数工况的测试。目前很多自主品牌已经能够做到上述的大部分测试与试验，但是在可加载的各种模拟数据、处理偶发特殊情况的经验方面可能就没有泛亚这种老牌试验室那么全面了。
模态测试
就像阿尔兹海默症无法通过穷举的方式来寻找症结，只能通过合理的假设，遵循假设的路径摸索；NVH其实也一样，NVH代表的噪音、振动、声振粗糙度，每一项都有着海量的数据，你也无法穷奇所有，只能尽可能规范的测试，尽可能详尽的模拟，尽可能的检测问题解决问题，这个时候数据和经验的积累就尤为重要了，方法和工作流不是随便可以学到的。
NVH的数据标准相对来说是比较抽象的，很多是以人主观感受作为评判依据，也有大量偶发情况，异响总是发生在你意想不到的地方。那么从泛亚振动噪声试验室中测得的数据，我们该如何评判？该如何相信呢？
首先，泛亚振动噪声试验室按照通用汽车全球试验室标准设计建造，设计标准化高，能够胜任全球车型的研发测试与试验，获得的数据与通用汽车全球试验室相互通用。在泛亚，国内项目的解决周期一般是一周，全球项目的解决周期是一个月，上海泛亚振动噪声试验室是能够完成通用全球项目的试验的。所以，不管你信不信，这座试验室的数据老外都是信的，然后要解决面对同行的置信度问题。
如果说同行评审在某些学术领域的确提供很高的可信度，但是也并非完美无瑕，在竞争激烈的商业领域甚至会对很多创新造成阻碍。采用国际、国家或者行业的通用标准能部分结局问题，但NVH领域国标在之前并没有什么可参考的内容，那怎么办呢？上汽通用牵头起草了一个全新的国标GB40625，新国标在2021年发布，于2022年5月1日正式实施。
标准号：GB/T 40625-2021，汽车加速行驶车外噪声室内测量方法。这个全新的国标将对汽车的NVH测量予以规范，从此汽车行业拥有了专属的声学测试国标，而不在需要老旧的基于普通声学要求出发的GB 6882。
为啥老美信任泛亚中国的数据？简单来说就是统一标准的试验室、同样的测试方式，在相同环境下获得的数据就高度可信。新国标GB40625中最主要的就是对于测量仪器、试验室要求、测功机要求以及测量程序、测试方法、测试报告，硬件与软件两方面都作出了规范，同样的场地做同样的测试，用同样的方法输出同样的报告。
自此之后，NVH将不再是玄学，而是有据可循的硬指标，未来大家买车就像买家电一样，认准执行的国标准字，别克将自家的静音基因注入到了国标之中，由其牵头的NVH国标从整体拉高了行业标准，不光对整个汽车行业是件大事，对消费者更是一件好事。
（图/文/摄：太平洋汽车网 洪晓峰）
","force_purephv":"0","gnid":"91bc2a783d1c07fe6","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"856","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t015c2a376d6ef3ea21.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01f600f50f53379333.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0180df546d06986ca1.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01b3191db30cfb4253.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01e28f9381f9fe5775.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0131c3234843757768.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t013fcb8794f373d1ad.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01a64ff25d5d2ab18f.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0162d356e51ffbfd0f.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01957f743d7d0ad25a.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01488d589c2ab3fff0.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0170cdb9af47573b9a.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t012538780c73f82f6f.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t011051cdf0cc444d65.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t010a1cf7cb29374018.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0187c50d123d1aafc1.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"400","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0108d4b388182b0620.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"699","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t016bb3ff0671a36e8d.jpg","width":"800"},{"desc":"","height":"432","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t011dc6fe61514e48e3.jpg","width":"800"}]}],"original":0,"pat":"art_src_1,fts0,sts0","powerby":"hbase","pub_time":1659668426000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/6e9001a10d394d8bb4f8a2685f3d1540","redirect":0,"rptid":"ee718a65e07f216a","s":"t","src":"太平洋汽车网","tag":[{"clk":"ktechnology_1:nature","k":"nature","u":""},{"clk":"ktechnology_1:通用汽车","k":"通用汽车","u":""},{"clk":"ktechnology_1:nvh","k":"nvh","u":""},{"clk":"ktechnology_1:上汽通用","k":"上汽通用","u":""}],"title":"NVH是玄学？上汽通用泛亚振动噪声试验室体验
衡曹固978弦线振动实验的 误差分析怎么做?详细 -
莫全杭15082986450 ______[答案] 总的来说误差产生分为两部分,1:系统误差,2:实验误差\x0d系统误差,主要是实验的一起和环境带来的,弦线振动实验需要真空实验弦长长度的精确度,这个误差是不可避免的;\x0d实验误差,拨弦的方式和计算机采样的步数等也是产生误差的...
衡曹固978某同学要用一把钢尺探究声音是如何产生的,请你帮助设计实验的全过程. -
莫全杭15082986450 ______ 一本书上这种实验 用具:钢尺 氢气 小罐子 小刀 首先,倒出八分之三的氢气在小罐子里,小罐子会冒泡.然后用小刀和钢尺摩擦20~25次(不能多于25次,不能少于20次),用小刀刺小罐子3下.小罐子就会“刺——”,这时候再把钢尺在小罐子里面敲,就会发现声音是经过物理摩擦而形成的.
衡曹固978弦的振动是怎么产生的 -
莫全杭15082986450 ______ 观察弦振动时形成的横驻波的特性. 2.通过不同途径,测量弦线上横波的传播速度,比较测得的结果. 3.研究弦振动时波长与张力的关系.
衡曹固978弦线振动法测定液体密度 -
莫全杭15082986450 ______ 只是将砝码浸入液体中,以浮力算密度!当然要有一个空气中弦线张力/波长对应曲线,测出波长,换出张力——〉浮力 〉 密度 嘻嘻 还不如直接测呢!不对不要骂我啊
衡曹固978在研究弦振动发声时音调高低与该弦的长短、粗细、松紧之间的关系实验中:(1)下表是研究弦发声时的音调与弦的______之间的关系:实验次数 弦的粗细... -
莫全杭15082986450 ______[答案] (1)由表格中数据知,琴弦的长度和松紧相同,粗细不同,所以是研究弦发声时的音调与弦的粗细之间的关系;(2)当控制弦的长短、松紧相同时,弦越细振动越快,音调越高;(3)这种研究问题的方法叫做控制变量法.故...
衡曹固978弦线上的驻波,如何设计测量频率f的实验 -
莫全杭15082986450 ______ 先根据张力T和线密度计算出弦振动速度v的理论值,然后实验测出波长,算出振源频率. f=n/(2*L)*(T/p)^(0.5) 式中n为波节数,L为含有n个波节的驻波的长度,T为弦线的张力,p为弦线的线密度,(1)装好仪器,移动音叉使弦线长约为120cm....
衡曹固978谁能告诉我弦线振动实验产生误差的原因 -
莫全杭15082986450 ______[答案] 【实验原理】 两端固定的弦线振动基波的半波长等于弦长,从而有 (1) 弦线振动的相速C由下式给出: (2) 式中,F是弦线的拉力,A是弦的截面积 ,ρ是密度. 将(1)式代入(2)式得 (3) (3)式表明弦线振动的基频和弦长S成反比,和拉力F...
衡曹固978研究声音是由震动产生的用的是什么物理实验方法? -
莫全杭15082986450 ______ 微小形变放大法,简称放大法
衡曹固978弦振动的研究思考题1、弦长、频率一定时,想调出较多的波腹,弦线应紧些还是松些?2、当弦线的线密度加大时,应如何做才能使波的传播速度不变? -
莫全杭15082986450 ______[答案] 1.由ρ=T(n/2Lf)^2可知,当L,f一定时,欲波腹更多,则需n更大,故T越小,即弦线应该松些; 2.由T=ρv^2可知,当线密度增大时,欲使v不变,则T也增大,即只需调紧弦线即可
衡曹固978...另一端能听到几次声音?为什么?第五题,你认为一根琴弦发生的音调高低可能与什么因素有关?请设计一个实验来证明自己的一个猜想.(简述实验步骤及... -
莫全杭15082986450 ______[答案] 第一题,观察二胡上的两根弦,发现它们使用同样的材料制成但____弦的粗细____不同,用弓弦拉动时可发现___细_____弦发出的音调较高,音调较高的弦其振动__频率______较大. 第二题,小鸡和老鸡鸣叫时音调高的是____小鸡___,此外在他...