风噪之风振噪声机理分析

1、风振噪声形成的机理

当行驶中的汽车的天窗或者车窗打开时，车内通常产生强烈的轰鸣声，这种噪声被称为风振噪声。

一辆开着天窗的车辆在气流中运动时，车身表面存在一层不稳定的气流剪切层。剪切流遇到天窗前部边缘处，车身表面的漩涡脱离车身并随着剪切层气流往后运动，当漩涡碰到了天窗的后边缘时，漩涡就破裂，并产生了向四周扩散的压力波。一部分压力波进入空腔，一部分压力波辐射到外面，还有一部分波反射到天窗的前边缘，形成新的漩涡再向后传递。“漩涡运动-破裂-反射-再形成漩涡-破裂”这个过程以一定的频率反复进行，形成风振噪声的激励源。

当“漩涡运动-破裂-反射-再形成漩涡-破裂”的频率与空腔频率一致时就产生共振。空腔共振频率（即风振噪声频率）取决于车速、空腔容积、开口形状和面积。这种风振噪声频率很低，只有几十Hz ，人可以感觉到一股股脉冲不断袭来。

2、风振频率的计算

开窗的车身声腔可以看成是一个赫尔姆兹谐振腔，车厢空间就是谐振腔的容积，开口部分可以看成是谐振腔的连接管，开口面积就是连接管的面积，车内和车外的高度差就是连接管的长度。

赫尔姆兹谐振强的频率可以表达为

Vl

A c

f π2=

式中，V是腔室的体积；A为连接管的截面积；l为连接管的长度。