1、汽車NVH概論徐志剛 2021/01/12奇瑞汽車股份乘二院噪聲源汽車上有許多各不一樣的噪聲源熄滅 零件之間的撞擊部件之間的摩擦旋轉(zhuǎn)的部件管中液體的流動汽車噪聲源熄滅噪聲柴油機敲擊聲氣門機構(gòu)風(fēng)扇動力轉(zhuǎn)向燃油泵噪聲電機噪聲風(fēng)噪聲內(nèi)飾噪聲關(guān)門聲中央門鎖開關(guān)指示器滴答聲雨刮噪聲齒輪缺陷齒輪傳動換檔桿傳動不平衡動力傳動道路噪聲顛簸軸承碾壓聲電動窗輪胎噪聲排氣吱吱聲和喀嚓聲液體流動進氣NVH三個維度任務(wù)形狀描畫 噪聲源經(jīng)過制動巡航加速怠速起動轟鳴聲抖動聲摩擦聲嗚嗚聲吱吱聲吼叫聲發(fā)動機變速箱進排氣路噪聲風(fēng)噪聲胎噪聲NVH是什么呢？可被聽到、看到或覺得到，并能影響消費者心思的要素 噪聲、振動、不溫馨性覺得

2、聽覺 視覺NVH 景象噪聲指的是顧客所能聽到的聲音聲音的頻率范圍在20赫茲到20000赫茲之間聲音特征由頻率、聲級和聲質(zhì)量來描畫振動指的是顧客所覺得到的和看到的運動身體所能感知運動的頻率范圍在0.5赫茲到50赫茲之間振動特征由頻率、振幅和形狀來描畫不溫馨性指的是噪聲和振動的綜合影響粗野的，刺耳的或不調(diào)和的覺得NVH是系統(tǒng)工程 NVH是車輛級屬性任務(wù)形狀定義了輸入消費者和法規(guī)定義了輸出簡單劃分容易更改的要素(設(shè)計)難以改動的要素(輸出)輸入設(shè)計輸出有區(qū)別的噪聲源路噪風(fēng)噪動力總成音響空調(diào)雨刮電機開關(guān)車輛部件根本原理動能和勢能相互轉(zhuǎn)換理想的單元質(zhì)量存儲動能剛度存儲勢能阻尼能量耗散波流體中的壓力波固體

3、中的應(yīng)力波Spring彈簧Mass質(zhì)量Damper阻尼單自在度系統(tǒng)Mass質(zhì)量Damper阻尼Spring彈簧X1X2單自在度模型msKScF(t)x(t)單自在度系統(tǒng)的振幅呼應(yīng)z=0.1z=0.3k*=k(1+hi) mF(t)=merw2sinwtxk(1+hi)x mmerw2sinwtx.(a)模型(b)隔離體圖隔振模型和隔離體受力圖彈性隔振器的傳送率安裝點安裝點發(fā)動機本體發(fā)動機本體18dB15dB36dB13dB振動加速度振動加速度018002250270031503600發(fā)動機轉(zhuǎn)速rpm懸置隔振效率x2x1m1k1F0sinwtm1k1F0sinwtm2k2c吸振器子系統(tǒng)(a)原系

4、統(tǒng)(b)添加吸振器的系統(tǒng)吸振器的模型吸振器系統(tǒng)的頻率呼應(yīng)(m=0.2)變阻尼吸振器的呼應(yīng)(m=0.2)z=0z=0z=z=0.32PQ黏性阻尼器的模型I1k1T0sinwt(a)原系統(tǒng)(b)有阻尼器的系統(tǒng)I1k1T0sinwtI2阻尼器子系統(tǒng)Cu2u1黏性阻尼器的呼應(yīng)(m=1.0)z=z=0z=0.5zopt=0.288P時域和頻域時域振幅頻率成份頻域振幅頻率時間振幅頻率模態(tài)分析固有頻率 固有振動頻響函數(shù)由固有振動決議模態(tài)參數(shù) 模態(tài)外形 模態(tài)阻尼 節(jié)點模態(tài)變形為零 腹點模態(tài)變形極大模態(tài)分析模態(tài)分析的作用提供設(shè)計根據(jù)競爭車和同級車的形狀目的設(shè)置和確認模態(tài)分析有助于了解構(gòu)造特性有限元分析和實驗的相

5、關(guān)性研討比較頻率和模態(tài)外形頻率分析 周期性振動能被一組簡諧振動來描畫傅里葉系列 任何簡諧振動都被以下參數(shù)完全定義振幅A頻率f相位fAt0T為什么運用頻率機械系統(tǒng)頻域容易被了解和分析人類對噪聲和振動的呼應(yīng)劇烈依賴頻率 NVH 問題經(jīng)常經(jīng)過頻率來區(qū)別和診斷頻率范圍振動整車 車輛運動的頻率范圍0.120Hz 抖動頻率范圍1030Hz 指端能覺得到的頻率范圍1040Hz 影響視覺的振動頻率范圍 220Hz頻率范圍噪聲 構(gòu)造噪聲 2050Hz 空氣噪聲 2505000Hz傳送函數(shù)構(gòu)造呼應(yīng)線性傳送函數(shù) 頻響函數(shù)輸出/輸入 傳送損失 p/F p/p v/F分貝LdB=20*LOG10(A/Aref)參考聲壓

6、(人類能聽到的最低聲壓) Aref=2010-6Pa聲壓疊加的效果 LA + LB LCLALBLC100010010080100.810090102.4100100106100110112.4100120120.8聲音質(zhì)量定義 NVH 音質(zhì) 消費者調(diào)查試車評價仔細傾聽 和競爭車對比 描畫上的差別情景再現(xiàn)環(huán)境要素NVH流程源/途徑/接受器強迫力構(gòu)造呼應(yīng)模態(tài)分析NVH治理源/途徑/接受器源干擾要素途徑可以將振源的干擾放大或減小接受器干擾引起的呼應(yīng)NVH戰(zhàn)略源途徑=呼應(yīng)源反復(fù)事件 旋轉(zhuǎn)設(shè)備 動力總成/車輪/輪胎隨機事件 路噪/風(fēng)噪沖擊 路面沖擊 換擋沖擊確定振源丈量 路試最好的方法 實驗室屏蔽技術(shù)

7、 丈量設(shè)備CAE多體動力學(xué)有限元分析計算機流體動力學(xué)確定構(gòu)造呼應(yīng)路試 運用儀器并且和環(huán)境相關(guān)實驗室測試 消聲室 激振器,傳感器,力錘,人工頭 噪聲途徑分析確定構(gòu)造呼應(yīng)CAE 多體動力學(xué)集中參數(shù)模型 有限元 邊境元 統(tǒng)計能量分析 NVH治理降低振源振幅 減小旋轉(zhuǎn)部件的不平衡NVH治理添加傳送途徑上聲傳送阻力 添加傳送阻力 隔離措施質(zhì)量分布屏蔽吸收模態(tài)分別動力減振器NVH治理使消費者的反響最小聲音質(zhì)量屏蔽措施噪聲吸收NVH必需滿足法規(guī)的要求NVH應(yīng)該對駕駛員提供平安和自信的聽覺和觸覺反響 在各種操作環(huán)境 在各種路面NVH應(yīng)該防止任何不好的覺得 令人不愉快的，粗鄙的，預(yù)料之外的和令人厭惡的事情NVH

8、應(yīng)該能超越顧客的期望值NVH的目的客觀感受評價指標(biāo)性能評價消費者的滿意度渴望得到改進的人3 不能接受的很不滿意所有的消費者6可以接受的還算感到滿意愛挑剔的顧客10優(yōu)秀完全滿意很少的顧客建立在頭腦覺得的根底之上 資料庫，數(shù)據(jù)分析 閱歷 偏見運用一致規(guī)范進展的客觀評價NVH制約對 NVH的制約要素本錢布置車輛動力學(xué)耐久性消費者的要求 延用功能總結(jié)NVH是一個系統(tǒng)屬性需求系統(tǒng)的方法消費者的需求決議NVH性能程度需求實驗驗和CAE的支持NVH與本錢、分量和車輛動力學(xué)的妥協(xié)NVH設(shè)計指點降低車身傳送特性( 0.01Pa/N )將乘員頭部位置設(shè)計在聲腔聲學(xué)節(jié)點上減少懸架對車身輸入力的動搖增大座椅在 6 赫茲以上的隔振(傳送函數(shù)5:1)確保模態(tài)分別良好車身主要模態(tài)和聲學(xué)模態(tài)進展良好的分別車身模態(tài)和懸架模態(tài)分別良好轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)和發(fā)動機怠速分別 減少旋轉(zhuǎn)部件的不平衡降低輪胎噪聲輻射NVH設(shè)計指點確保動力總成主要剛體模態(tài)解耦主要受力件相互搭接 主構(gòu)造截面均勻變化，盡量減少突變板件主要接受剪力載荷確保銜接剛度焊點、螺栓等盡量設(shè)計成接受剪力吸聲資料、多孔內(nèi)飾、密封等車身外外型堅