本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种风洞试验简化汽车模型。
背景技术：
随着交通和汽车技术的发展，车速逐步升高，风噪成为关系乘坐舒适性的重要指标。车内风噪主要由a柱和车外后视镜等产生，透过车窗玻璃及车身板件和缝隙等传入车内。在用实车进行风洞试验时，由于其结构复杂，风噪传播的影响因素太多，不利于风噪产生及传播机理的研究。且实车具有复杂的声学包装，其声学仿真建模困难，不便于试验验证。同时，实车的外造型等已经确定，难以对a柱和后视镜进行优化和改型研究。因此，迫切需要一种拆装方便、结构简化的汽车模型装置，来解决这些问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于a柱、后视镜车内风噪及风振噪声研究的风洞试验简化汽车模型，以解决现有风噪试验中实车结构复杂、造型确定，声学仿真建模困难、难以实现改型优化等问题。
本发明由车体a、左窗组件b、天窗c、前窗组件d、吊环组e、脚轮组f、右窗组件g和声学包装板h组成，其中左窗组件b的左后视镜21经基座ⅰ22、玻璃ⅲ18经聚氨酯垫片ⅲ20和玻璃框ⅲ19固接于车体a中左侧门1的窗口ⅰ10；天窗件c的天窗板17固接于车体a中顶棚3的窗口ⅱ11；前窗组件d的玻璃ⅰ15经聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14固接于车体a中前脸7的窗口ⅳ13；吊环组e的四个吊环分别固接于车体a中顶棚3上面的四个角；脚轮组f的四个脚轮分别固接于车体a中底板5下面的四个角；右窗组件g的右后视镜24经基座ⅱ23、玻璃ⅱ27经聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃框ⅱ25固接于车体a中右侧门6的窗口ⅲ12；声学包装板h粘接于车体a中左侧门1、尾门2、顶棚3、底板5、右侧门6、前脸7和天窗板17的内面。
所述的车体a由左侧门1、尾门2、顶棚3、左a柱4、底板5、右侧门6、前脸7和右a柱8组成，材料为6061铝合金，厚度为12mm，其中前脸7的左侧固接强磁铁ⅰ28，左柱4的内面固接强磁铁ⅱ29；前脸7的右侧固接强磁铁ⅲ30，右柱8的内面固接强磁铁ⅳ31；前脸7、左侧门1、尾门2和右侧门6顺序排列，且各侧端首尾固接，各上端与顶棚3的四周固接，各下端与底板5的四周固接；左a柱4位于前脸7与左侧门1的连接处，并经强磁铁ⅱ26与前脸7的强磁铁ⅰ25吸附；右a柱8位于前脸7与右侧门6的连接处，并经强磁铁ⅲ27与前脸7的强磁铁ⅳ28吸附；前脸7与底板5的夹角α为30°，左侧门1和右侧门6与底板1的夹角β为70°；顶棚3与前脸7连接处设有半径r为200mm的圆角；前脸7上设有窗口ⅳ13，左侧门1上设有窗口ⅰ10，右侧门6上设有窗口ⅲ12，顶棚3上设有窗口ⅱ11；尾门2下方设有孔9。
所述的左窗组件b由玻璃ⅲ18、玻璃框ⅲ19、聚氨酯垫片ⅲ20、左后视镜21和基座ⅰ22，其中玻璃框ⅲ19、聚氨酯垫片ⅲ20和玻璃ⅲ18自右至左顺序排列，基座ⅰ22位于玻璃框ⅲ19前侧，左后视镜21位于玻璃ⅲ18前侧；天窗件c中天窗板17为12mm厚6061铝合金板；前窗组件d由玻璃ⅰ15、聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14组成，玻璃ⅰ15、聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14自前至后顺序排列；右窗组件g由基座ⅱ23、右后视镜24、玻璃框ⅱ25、聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃ⅱ27，玻璃框ⅱ25、聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃ⅱ27自左至右顺序排列，基座ⅱ23位于玻璃框ⅱ25前侧，右后视镜24位于玻璃ⅱ27前侧。
所述的脚轮组f包括4个相同结构的脚轮组件，脚轮组件由螺杆32、螺杆套33、万向轮34、连接板35和轴承36组成，螺杆套33和螺杆32上下排列，且螺杆套33套于螺杆32，螺杆32与螺杆套33内面螺纹连接；万向轮34与连接板35左下角活动连接，连接板35右侧面与轴承36外缘固接，螺杆套33与轴承36内圈固接。
所述的声学包装板h由吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38、丁基胶止震板39和聚氨酯泡沫ⅱ40组成，其中吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38、丁基胶止震板39、聚氨酯泡沫ⅱ40顺序排列并互相粘接，其中吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38和聚氨酯泡沫ⅱ40的厚度分别为20mm；丁基胶止震板39的厚度为4mm。
本发明的工作过程如下：
风洞试验前，用吊车通过吊环组将模型吊放在风洞试验段地板上，并拆去吊环组。通过脚轮组将模型平移到试验段中心，向下拧动螺杆将模型支撑固定在地板上，并调节车体离地间隙。用三脚架将声学麦克风固定于车内乘员人耳位置处，并通过线束过孔将声学信号线与电源线引出至噪声采集前端。风洞起风至试验风速后，用声学麦克风采集车内人耳处的风噪。不同工况中，可快速更换不同造型的后视镜、a柱及不同隔音属性的玻璃，研究汽车造型及玻璃属性对车内风噪的影响机理；拆卸天窗件或侧窗玻璃，可研究天窗或侧窗开启时的风振噪声。
本发明的有益效果在于：
通过设计一款简化汽车模型，重现了乘用车上车身的造型，为左右后视镜、左右a柱风噪实验提供与实车相似的外气动流场。车体完全隔声，风噪完全通过玻璃传入车内，简化了左右后视镜、左右a柱风噪的传播途径，方便研究风噪传播机理；且模型结构简单、材料单一，便于声学仿真建模，对标试验；左右后视镜、左右a柱拆装方便，便于研究左右后视镜、左右a柱的不同造型对风噪的影响机理，以提出造型优化方案；玻璃拆装方便，便于研究不同物理属性的玻璃对风噪传播的影响机理；天窗与侧窗拆装方便，便于研究侧窗开启或天窗开启时车内风振噪声。
附图说明
图1为用于车内风噪研究的风洞试验简化汽车模型的结构示意图
图2为车体a的结构示意图(一)
图3为车体a的结构示意图(二)
图4为前窗组件d示意图
图5为天窗板17示意图
图6为左窗组件b示意图
图7为右窗组件g示意图
图8为前窗角度示意图
图9为左侧门角度示意图
图10为左柱和右柱剖视位置示意图
图11为左柱的安装示意图
图12为右柱的安装示意图
图13为脚轮的结构示意图
图14为声学包装板h的位置示意图
图15为声学包装板h的结构示意图
其中：a.车体b.左窗组件c.天窗d.前窗组件e.吊环组f.脚轮组g.右窗组件h.声学包装板1.左侧门2.尾门3.顶棚4.左a柱5.底板6.右侧门7.前脸8.右a柱9.孔10.窗口ⅰ11.窗口ⅱ12.窗口ⅲ13.窗口ⅳ14.玻璃框ⅰ15.玻璃ⅰ16.聚氨酯垫片ⅰ17.天窗板18.玻璃ⅲ19.玻璃框ⅲ20.聚氨酯垫片ⅲ21.左后视镜22.基座ⅰ23.基座ⅱ24.右后视镜25.玻璃框ⅱ26.聚氨酯垫片ⅱ27.玻璃ⅱ28.强磁铁ⅰ29.强磁铁ⅱ30.强磁铁ⅲ31.强磁铁ⅳ32.螺杆33.螺杆套34.万向轮35.连接板36.轴承37.吸音棉38.聚氨酯泡沫ⅰ39.丁基胶止震板40.聚氨酯泡沫ⅱ
具体实施方式
下面结合附图对简化模型进行详细描述：
如图1所示，本发明由车体a、左窗组件b、天窗c、前窗组件d、吊环组e、脚轮组f、右窗组件g和声学包装板h组成，其中左窗组件b的左后视镜21经基座ⅰ22、玻璃ⅲ18经聚氨酯垫片ⅲ20和玻璃框ⅲ19固接于车体a中左侧门1的窗口ⅰ10；天窗件c的天窗板17固接于车体a中顶棚3的窗口ⅱ11；前窗组件d的玻璃ⅰ15经聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14固接于车体a中前脸7的窗口ⅳ13；吊环组e的四个吊环分别固接于车体a中顶棚3上面的四个角；脚轮组f的四个脚轮分别固接于车体a中底板5下面的四个角；右窗组件g的右后视镜24经基座ⅱ23、玻璃ⅱ27经聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃框ⅱ25固接于车体a中右侧门6的窗口ⅲ12；声学包装板h粘接于车体a中左侧门1、尾门2、顶棚3、底板5、右侧门6、前脸7和天窗板17的内面。
如图2所示，所述的车体a由左侧门1、尾门2、顶棚3、左a柱4、底板5、右侧门6、前脸7和右a柱8组成，材料为6061铝合金，厚度为12mm，其中前脸7的左侧固接强磁铁ⅰ28，左柱4的内面固接强磁铁ⅱ29；前脸7的右侧固接强磁铁ⅲ30，右柱8的内面固接强磁铁ⅳ31；前脸7、左侧门1、尾门2和右侧门6顺序排列，且各侧端首尾固接，各上端与顶棚3的四周固接，各下端与底板5的四周固接；左a柱4位于前脸7与左侧门1的连接处，并经强磁铁ⅱ26与前脸7的强磁铁ⅰ25吸附；右a柱8位于前脸7与右侧门6的连接处，并经强磁铁ⅲ27与前脸7的强磁铁ⅳ28吸附；前脸7与底板5的夹角α为30°，左侧门1和右侧门6与底板1的夹角β为70°；顶棚3与前脸7连接处设有半径r为200mm的圆角；前脸7上设有窗口ⅳ13，左侧门1上设有窗口ⅰ10，右侧门6上设有窗口ⅲ12，顶棚3上设有窗口ⅱ11；尾门2下方设有孔9。
如图4至图7所示，所述的左窗组件b由玻璃ⅲ18、玻璃框ⅲ19、聚氨酯垫片ⅲ20、左后视镜21和基座ⅰ22，其中玻璃框ⅲ19、聚氨酯垫片ⅲ20和玻璃ⅲ18自右至左顺序排列，基座ⅰ22位于玻璃框ⅲ19前侧，左后视镜21位于玻璃ⅲ18前侧；天窗件c中天窗板17为12mm厚6061铝合金板；前窗组件d由玻璃ⅰ15、聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14组成，玻璃ⅰ15、聚氨酯垫片ⅰ16和玻璃框ⅰ14自前至后顺序排列；右窗组件g由基座ⅱ23、右后视镜24、玻璃框ⅱ25、聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃ⅱ27，玻璃框ⅱ25、聚氨酯垫片ⅱ26和玻璃ⅱ27自左至右顺序排列，基座ⅱ23位于玻璃框ⅱ25前侧，右后视镜24位于玻璃ⅱ27前侧。
如图13所示，所述的脚轮组f包括4个相同结构的脚轮组件，脚轮组件由螺杆32、螺杆套33、万向轮34、连接板35和轴承36组成，螺杆套33和螺杆32上下排列，且螺杆套33套于螺杆32，螺杆32与螺杆套33内面螺纹连接；万向轮34与连接板35左下角活动连接，连接板35右侧面与轴承36外缘固接，螺杆套33与轴承36内圈固接。
如图15所示，所述的声学包装板h由吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38、丁基胶止震板39和聚氨酯泡沫ⅱ40组成，其中吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38、丁基胶止震板39、聚氨酯泡沫ⅱ40顺序排列并互相粘接，其中吸音棉37、聚氨酯泡沫ⅰ38和聚氨酯泡沫ⅱ40的厚度分别为20mm；丁基胶止震板39的厚度为4mm。