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出HE 3010‑、A1 10 102 103 104 St= fL/Uo
fLUo‑.周:模主波型流数 の速寸度度
図
4.5
放射音に及ぼす模型寸度の影響し て ， 発 生 音 の 強 さ は 模 型 の 長 さ ス ケ ー ル Lの 2乗 に ， 周 波 数
f
はLに 反 比 例 す る と 考 え ， ス ペ ク ト ル 分 布 の 計 測 結 果 を ， 縦 軸 をSPL ‑ 1010 g(L/Lo)2)横 軸 を ス ト ロ ー ハ ル 数 St=f• L / U。と し て 整 理 し た ス ト ロ ー ハ ル 数 が 約 200以 下 で は 3つ の ス ペ ク ト ル は 比 較 的 よ く 一致 し て い る た め 先 に 考 え た 相 似 則 が 成 立 し て い る と 考 え ら れ る . つ ま り 形 状 が 相 似 で サ イ ズ が 異 な る 物 休 か ら 発 生 す る 音 の 強 さ は ， 物 体 の 面 積 に 比 例 し ， 周 波 数 は 主 流 速 度/サ イ ズ に 比 例 す る も の と 考 え ら れ る .
ち な み に 本 図 の ス ト ロ ハ ル 数 200以 上 で 3つ の ス ペ ク ト ル が 一 致 し な い 原 因 は 不 明 で あ る .
(3 ) 実 車 の 空 力 騒 音 の 推 定
模 型 試 験 に よ っ て 計 測 さ れ た 発 生 音 の デ ー タ か ら ， 最 終 的 に は 車 室 内 の 音 圧 レ ベ ル を 予 測 す る こ と を 目 指 す の で あ る が ， そ の た め に は 以 下 の 各 プ ロ セ ス の 手 法 を 構 築 す る 必 要 が あ る .
① 模 型 の 発 生 音 か ら ， 実 車 の 発 生 音 へ の 換 算 ( 相 似 則 を 考 慮 )
② 車 体 表 面 付 近 の 各 部 位 の 発 生 音 レ ベ ル の 把 握 ( 音 源 探 査 法 を 開 発 〉
③ 車 体 各 部 位 の 遮 音 度 の 把 握 ( 部 位 別 遮 音 度 の 予 測 〉
④ 車 体 各 部 位 の 車 室 内 の 音 圧 レ ベ ル の 推 定 ( ② ， ③ か ら 算 出 〉
⑤ 車 室 内 代 表 点 の 音 圧 レ ベ ル の 推 定 ( 室 内 各 部 材 の 吸 音 特 性 を 考 慮 し て 計算〉
① の 実 車 の 発 生 音 を 把 握 す る た め に は ， 実 車 の 外 か ら 発 生 音 を 計 測 す る こ と が 必 要 と な る が ， 本 研 究 で 用 い て い る 実 車 風 洞 は 計 測 部 が 閉 断 面 構 造 と な っ て い る た め ， 実 車 の 外 か ら 発 生 音 を 計 測 す る た め に は マ イ ク
ロ ホ ン を 気 流 の 中 に 設 置 す る 必 要 が あ る . そ の よ う す る と マ イ ク ロ ホ ン 自 身 の 空 力 騒 音 も 同 時 に 計 測 さ れ る た め に ， 車 両 か ら 発 生 す る 騒 音 の み を 判 別 す る の は 困 難 で あ る . ま た ② に 関 し て は 現 在 手 法 が 確 立 さ れ て お りず，第 3章 で 述 べ た よ う に ど ん な 物 理 量 に 着 目 し た ら 各 部 位 の 発 生 音 と 対 応 す る の か に つ い て 研 究 さ れ て い る の が 現 状 で あ る .
こ の よ う な 状 況 か ら ， 音 圧 レ ベ ル に 関 し て は 模 型 試 験 か ら 予 測 す る の
69
は 困 難 と 考 え ， 車 体 形 状 の 変 化 に よ る 相 対 比 較 を す る こ と に と ど め る こ と と し ， 周 波 数 に 関 し て は ， 実 車 へ の 換 算 と し て 前 節 の 相 似 則 を 適 用 す る こ と と す る
4. 2. 2 ノ ー ズ 形 状 の 影 響 ( 1 ) 模 型 試 験
図4.2に 示 し た 3種 類 の ノ ー ズ 形 状 で の 発 生 音 の 計 測 結 果 を 図 4.6 に 示 す . 横 軸 の ス ケ ーjレ は ， 前 節 で 述 べ た よ う に 周 波 数 に 関 す る 相 似 則 を 適 用 し て ， す な わ ち 模 型 試 験 で の 周 波 数 に 模 型 の 縮 尺 比 0.1を 乗 じ て 実 車 換 算 し で あ る . こ の 図 か ら ， ノ ー ズ 長 さ が 減 少 す る ほ ど 音 圧 レ ベ ル は 全 周 波 数 域 で 増 加 し ， 特 に 最 も 短 い 場 合 に 顕 著 な 違 い が 表 れ て い る .
( 2) 実 車 試 験
図 4.2に 示 し た 3種 類 の ノ ー ズ 形 状 を 有 す る 実 車 を 製 作 し ， そ れ ぞ れ に 対 し て 車 室 内 音 を 計 測 し た そ の 結 果 を 図 4.7に示す.この図から，
実 車 で も ， ほ ぼ 全 周 波 数 域 で ， 模 型 試 験 と 同 様 の 傾 向 が あ る こ と が わ か る . た だ し ノ ー ズ 形 状 に よ る 音 圧 レ ベ ル の 差 は ， 模 型 で は 全 周 波 数 域 で ほ ぼ 同 じ で あ る が ， 実 車 で は 高 周 波 域 ほ ど 小 さ く な っ て い る . こ れ は ， 実 車 の 車 室 内 の 高 周 波 域 で は ， ノ ー ズ 形 状 以 外 の 要 因 に よ る 音 が 大 き い た め ， な ら び に 車 外 で 発 生 し た 気 流 音 の 車 室 内 へ の 伝 搬 特 性 が 異 な る た め と 推 定 さ れ る .
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図4.6
ノーズ形状の違いによる車外音の比較(
1/10模型〉
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図
4.7 ノーズ形状の違いによる車室内音の比較(実車〉
7 1
(3 ) 流 れ 場 と の 関 連
前 節 で 述 べ た 発 生 音 の 差 異 は ， ノ ー ズ 形 状 変 更 に よ る 流 れ 場 の 変 化 に 起 因 し て い る は ず で あ る . そ こ で CFD(2)及 び 実 車 周 辺 の 速 度 分 布 の 計 測
に よ っ て 流 れ 場 を 調 査 し た
図4.8は CFDに よ る 車 体 表 面 の 圧 力 分 布 ( 時 間 平 均 値 〉 の 計 算 結 果 で あ る . 本 図 か ら ノ ー ズ が 短 い ほ ど フ ロ ン ト ピ ラ ー 付 近 の 負 圧 が 強 ま り ， そ の 領 域 も 増 大 す る こ と が わ か る . こ の 結 果 は ノ ー ズ が 短 い ほ ど フ ロ ン
ト ピ ラ ー 付 近 の 風 速 が 増 加 す る こ と を 意 味 し て い る . こ の こ と を 実 車 で 確 認 す る た め ， 実 車 の フ ロ ン ト ピ ラ ー 付 近 の 風 速 を 計 測 し た 結 果 を 図 4 9に 示 す . 図 の 償 軸 は 計 測 位 置 を 示 し て お り ， フ ロ ン ト ピ ラ ー 付 け 根 の 車 体 表 面 を y=oと し ， そ こ を 基 準 と し て 横 方 向 ， 外 向 き の 距 離 を yとし，
車 体 全 幅 で 無 次 元 化 し て い る .CFDで の 予 測 通 り ノ ー ズ が 短 い ほ ど 風 速 が 増 加 す る 傾 向 が 表 れ て い る
こ の 局 所 的 な 風 速 と 車 室 内 音 の 定 量 的 な 関 係 を 調 査 す る た め ， 図 4 9の y/Bが 0.02以 下 の 領 域 の 平 均 風 速 と ， 実 車 の 車 室 内 音 と の 関 係 を 整 理 し ， 図 4. 1 0に 示 す . こ こ で 音 圧 レ ベ ル は ， 図 4.7で ノ ー ズ に よ る 差 が 比 較 的 顕 著 な 125Hz，500Hz， 1kHz ( 1オ ク タ ー ブ バ ン ド 〉 で の 値 を 示 す . 図 4. 1 0に お い て 実 測 し た 局 所 速 度 と 車 室 内 音 の 関 係 は ， 音 の 強さは(速度)6の 直 線 に よ く 一 致 し て い る こ と か ら ， こ の 音 源 は 物 体 と 流 れ の 干 渉 に よ る 双 極 子 型 で あ る と 考 え ら れ る .
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ミドルノーズ ショートノーズ
‑色の黒い部分が，
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郎、負圧であることを示す.図
4.8
ノーズ形状による車体表面圧力分布の違し、(CPD結果〉7 3
可~
CQ
〉、
ショートノーズ
y:車体表面からの距離 B:車体全幅
u 局所風速 Uo :主流風速 1.2
1 1.1