一种设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚技术领域
本发明属于汽车技术领域，更具体地说，涉及一种设有开孔阻尼结构的汽车天窗
顶棚。
背景技术
根据噪声在车内传递的途径区分，可以将其分为固体传播声与空气传播声。其中
固体传播声产生的原因主要是汽车各部件的颤振导致车内薄壁件的振动从而向汽车内部
辐射噪声，而空气传播声主要是通过车身结构间的缝隙以及通过板件透射噪声。空气传播
声一般集中在高频段，现已有很成熟的方法将其降低，如通过敷设吸声和隔声材料等。而固
体传播声主要集中在低频，一般很难得到很好的控制。
薄壁件作为汽车车身的主要组成部件主要包括车门外板、车顶棚、引擎盖顶、前后
围板、地板及后备箱盖板，是汽车内部噪声源的主要来源。传统车身上粘贴整块阻尼，该方
法减震降噪效果不太理想，而且阻尼材料使用过多还影响驾乘人员的舒适性以及车身的轻
量化。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单，实现舒适性好，车
身轻量化的设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚，能够很好的减小汽车天窗顶棚带来的车身
振动与噪声辐射，。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种开孔阻尼结构的汽
车天窗顶棚，顶棚上设有开孔阻尼结构，所述开孔阻尼结构包括阻尼层本体，在所述阻尼层
本体上设有多个均匀间隔布置的阻尼开孔。
为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方
案，以获得满意的实用效果：
所述阻尼层本体及阻尼开孔形状均为矩形结构，且所述阻尼开孔在所述阻尼层本
体上间隔成排布置。
在所述顶棚位于车头方向的前端设有横向加强板，紧贴所述横向加强板设有横向
布置有开孔阻尼结构。
在顶棚后端设有横向加强板，在所述顶棚中部稍靠近前端位置处也设有横向加强
板，所述中部及后端的横向加强板之间通过纵向加强板连接形成“工”字形加强结构。
在所述顶棚上位于“工”字形加强结构的两侧设有所述开孔阻尼结构。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶
棚，通过使用具有阻尼开孔的阻尼结构，能够很好的减小汽车天窗顶棚带来的车身振动与
噪声辐射而且减小了阻尼材料的使用，增强了驾乘人员的舒适性以及车身的轻量化。
附图说明
下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明阻尼结构示意图；
图2为本发明汽车天窗顶棚结构示意图；
图中标记为：1、阻尼层本体，2、阻尼开孔，3、顶棚，4、横向加强板，5、纵向加强板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的
说明。
本发明设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚，如图1、2所示，在顶棚3上设有开孔阻
尼结构，开孔阻尼结构包括阻尼层本体1，在阻尼层本体1上设有多个均匀间隔布置的阻尼
开孔2。
如图1所示开孔阻尼结构，阻尼层本体1及阻尼开孔2均为矩形结构，且阻尼开孔2
在阻尼层本体1上间隔成排布置，形成周期性开孔。基于阻尼减振原理，并引用周期性边界
条件，抑制能量的传递，能有效的减低车身结构的振动及噪声辐射。
本发明板阻尼结构的汽车天窗顶棚，如图2所示，在顶棚3位于车头方向的前端设
有横向加强板4，紧贴横向加强板4设有横向布置有开孔阻尼结构。顶棚前端设置加强板可
相对增强顶棚的结构强度，同时紧贴横向加强板4设置于其同向布置的开孔阻尼结构，可得
到较好的隔声和减振降噪效果。
本发明设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚，在顶棚3后端设有横向加强板4，在顶
棚3中部稍靠近前端位置处也设有横向加强板4，中部及后端的横向加强板4之间通过纵向
加强板5连接形成“工”字形加强结构。在顶棚3上位于“工”字形加强结构的两侧设有开孔阻
尼结构。如图2所示结构，横纵加强板结构可大大提升汽车天窗顶棚的结构强度，配合开孔
阻尼结构可在保证结构强度的同时合理有效的布置开孔阻尼结构得到减振降噪效果。
由于声音主要以平面波的形式向外传播，周期性开设阻尼开孔2的结构是具有弹
性波带隙的结构，在带隙频率范围内弹性波无法正常通过同时引起能量的削弱。周期性结
构的带隙频率范围是随着原胞的结构参数、材料参数的变化而变化。因此本专利在考虑阻
尼材料的频变特性的基础上，先运用有限元方法计算出复合材料的模态损耗因子，再将计
算出的模态损耗因子带入谐响应分析求解复合结构在简谐力作用下周期性开孔阻尼薄板
结构振动法向位移。再将法向位移作为边界条件带入声学软件Virtual.lab进行声学计算
求解开孔阻尼薄板结构的声辐射特性。由于周期性的影响，弹性波在开孔阻尼薄板中传播
时，阻尼材料吸收了部分声能，且在某些频段内开孔空腔会产生局域共振，及弹性波在孔内
发射时会与入射波相互抵消而达到耗散能量的作用。通过对比优化开孔阻尼结构的开孔率
发现夹层板结构存在最优开孔率，在该开孔率下阻尼结构抑制天窗顶棚薄板声辐射的同时
又最大程度优化了阻尼结构的尺寸，减少了阻尼材料的使用。
本发明设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚，阻尼处理采用在薄壁件表面黏结或者
填涂具有特殊物理特性的阻尼材料，阻尼材料的黏涂从采用机械手自动喷涂阻尼。在阻尼
喷涂过程中，调整机械手程序，喷涂出本发明中具有周期性开孔的开孔阻尼结构，喷涂位置
按照本发明开孔阻尼结构分布位置进行喷涂。
本发明设有开孔阻尼结构的汽车天窗顶棚，通过使用具有阻尼开孔的阻尼结构，
能够很好的减小汽车天窗顶棚带来的车身振动与噪声辐射而且减小了阻尼材料的使用，增
强了驾乘人员的舒适性以及车身的轻量化，也可将该开孔阻尼结构应用在车身的其他车身
薄壁件上，以提升整车的整体结构性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只
要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合
的，均落在本发明的保护范围内。