NVH基礎(chǔ)知識分享學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1NVH基礎(chǔ)知識分享基礎(chǔ)知識分享第一頁，編輯于星期六：二十二點 三分。一、聲學(xué)相關(guān)第1頁/共36頁第二頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第2頁/共36頁第三頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第3頁/共36頁第四頁，編輯于星期六：二十二點 三分。 2020lg10lg20PPLPPLepep或第4頁/共36頁第五頁，編輯于星期六：二十二點 三分。 32lg10lg10*2lg10lg1020220220222PeeeeePLPPPPPPPLe第5頁/共36頁第六頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第6頁/共36頁第七頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第7頁/共36頁第八頁，編輯于星期六：二十

2、二點 三分。第8頁/共36頁第九頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第9頁/共36頁第十頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第10頁/共36頁第十一頁，編輯于星期六：二十二點 三分。不同頻率的噪聲對人的影響不一樣同樣聲壓級的高頻聲感覺會吵鬧一些，低頻聲則感覺安靜一些為使聲壓級更能表達人對噪聲的感受，采用了不同的計權(quán)聲壓級，如A、C、D計權(quán)。通常所說的聲壓級都是指A計權(quán)聲壓，用dB(A)表示,與人對噪聲的感覺最接近。A計權(quán)中以1000Hz為基準(zhǔn)，低于1000Hz乘以小于1的系數(shù)，而大于1000Hz則乘以大于1的系數(shù)在以低頻噪聲為主的汽車噪聲中，A計權(quán)聲壓級比不計權(quán)的聲壓級低得多多普勒效應(yīng)：聲源相對于

3、接收者運動時，其聲音頻率會發(fā)生變化第11頁/共36頁第十二頁，編輯于星期六：二十二點 三分。時間軸分貝值軸（請注意是否加權(quán)）第12頁/共36頁第十三頁，編輯于星期六：二十二點 三分。模擬信號：未經(jīng)數(shù)字化處理的連續(xù)信號。數(shù)字信號：數(shù)字化的離散信號，適用于計算機處理。l 數(shù)字信號處理傅里葉變換傅里葉變換（離散）快速傅里葉變換 FFT :乃是 DFT 在計算機上實施的一種快速算法， 該算法（稱基2 算法）要求N=2 M （M=log2N）， M 為正整數(shù)。方法的基礎(chǔ)是對數(shù)據(jù)序列實行奇偶分 解，使長序列的DFT 變?yōu)槎绦蛄械腄FT第13頁/共36頁第十四頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第14頁/共3

4、6頁第十五頁，編輯于星期六：二十二點 三分。在有加窗的情況下，重疊處理能更好地利用無重疊情況下被忽視的數(shù)據(jù)。第15頁/共36頁第十六頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第16頁/共36頁第十七頁，編輯于星期六：二十二點 三分。0V0.5V1V1.5V2V2.5V3V3.5V4.5V5V5.5V6V6.5V7V7.5V4V0123456791011121314158t (s)V (v)0123456789101112131415這個信號采樣后得到序列: 6,11,9,4,1,6,11,10,5,1,5,10,10,5,1,5計算機也就是用這個序列來表示和存儲這個信號第17頁/共36頁第十八頁，編輯

5、于星期六：二十二點 三分。采樣率過低會使混淆問題變得嚴重，甚至導(dǎo)致錯誤的結(jié)果，如下圖所示。fs 2fmfs 2fm第18頁/共36頁第十九頁，編輯于星期六：二十二點 三分。第19頁/共36頁第二十頁，編輯于星期六：二十二點 三分。由于信號僅在一個采樣周期T 內(nèi)被測量，而DFT DFT 卻假定其表征了所有時刻的值。如果一正弦波在采樣時窗內(nèi)不是整周期采樣，其結(jié)果由于邊緣的不連續(xù)性，使得能量從本來的譜線處顯著地泄漏至相鄰頻域。泄漏是伴隨數(shù)字信號處理最嚴重的問題之一！第20頁/共36頁第二十一頁，編輯于星期六：二十二點 三分。 一是保證采樣周期同步于信號整周期； 二是保證在采樣周期的起點和終點處，信號

6、的幅值均為零（該方法的實現(xiàn)通常使用加窗的方式）。第21頁/共36頁第二十二頁，編輯于星期六：二十二點 三分。漢寧（HanningHanning）窗 這是在對隨機信號作一般目的分析時最常采用的窗。它具有拱形的濾波特性。區(qū)分小幅值鄰近頻率的能力較低，因此不適合小信號的精確測量。力（Force）窗這種窗用于錘擊法模態(tài)試驗情況下的瞬態(tài)信號分析。它專用于削減激勵通道的雜散噪聲，如圖所示。在脈沖作用期間其取值為1，其余時間取值為0。指數(shù)（Exponential）窗這種窗也是用于瞬態(tài)信號的分析。目標(biāo)是使信號在采樣周期的終點衰減到接近于零。指數(shù)窗的數(shù)學(xué)表示式為et。由衰減指數(shù)可以確定在時窗的終點信號衰減的百分

7、率。第22頁/共36頁第二十三頁，編輯于星期六：二十二點 三分。某車型制動噪聲的頻率分析結(jié)果頻率軸分貝值軸第23頁/共36頁第二十四頁，編輯于星期六：二十二點 三分。某車型制動噪聲的頻率分析結(jié)果分貝值軸頻率軸顏色的深淺表示分貝值大小時間軸第24頁/共36頁第二十五頁，編輯于星期六：二十二點 三分。二、振動相關(guān)第25頁/共36頁第二十六頁，編輯于星期六：二十二點 三分。模態(tài)-是指結(jié)構(gòu)的固有振動特性，每一個模態(tài)具有其特定的參數(shù)：固有頻率、阻尼比、模態(tài)振型、模態(tài)質(zhì)量、模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼、極點、留數(shù)等。如平時我們說白車身一階彎曲模態(tài)頻率為40Hz，這就指出了模態(tài)振型與固有頻率。如圖所示，某一零部件的一

8、階扭轉(zhuǎn)模態(tài)為，阻尼比為如圖所示，某一零部件的一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)為，阻尼比為1.01%1.01%。以上就是。以上就是模態(tài)測試得出的結(jié)果。模態(tài)測試得出的結(jié)果。第26頁/共36頁第二十七頁，編輯于星期六：二十二點 三分。單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng) mx+ cx + kx = f (t)運動微分方程：運動微分方程：第27頁/共36頁第二十八頁，編輯于星期六：二十二點 三分。單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng) 我們把結(jié)構(gòu)中的全部阻尼均近似為一般粘性阻尼，把上面的時間域方程變換到拉氏域（復(fù)變量p），并假定初始位移和速度為零，得拉氏域方程： (Mp2+ Cp + K)X(p) = F(p) Z(p )X(p) = F(p)同

9、上得： H(p ) = Z-1(p)=Z：動剛度 (p2【M】+ p 【C】+ 【K】)X(p) =F(p) Z(p ) X(p) =F(p)Z(p)：動剛度矩陣傳遞函數(shù):傳遞函數(shù)矩陣:H(p)=Z(p)-1= adjZ(p)/detZ(p)伴隨矩陣行列式第28頁/共36頁第二十九頁，編輯于星期六：二十二點 三分。單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng)使傳遞函數(shù)分母為零的方程為系統(tǒng)特征方程，它的根，即為系統(tǒng)極點：無阻尼固有頻率：n=k/m臨界阻尼：c0=2mk/m=2mn衰減系數(shù)：=c/2m= n阻尼比：=c/c0或有阻尼固有頻率sr= = =同上系統(tǒng)極點：p1 0 pn p1* 0 pn*-1+j1 0

10、-n+jn -1-j10 -n+jn有阻尼固有頻率第29頁/共36頁第三十頁，編輯于星期六：二十二點 三分。單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng)單自由度傳遞函數(shù)可以表達為：同上： H(p ) = Z-1(p)= = =上式中的A1和A1*即為留數(shù)。H(p)=Z(p)-1= adjZ(p)/detZ(p)式中的Ar和Ar*即為留數(shù)。第30頁/共36頁第三十一頁，編輯于星期六：二十二點 三分。u 習(xí)題1、考慮一個M=2kg，C=4N/(m/s),K=5000N/M的單自由度系統(tǒng)，求其無阻尼固有頻率、阻尼比、極點、留數(shù)、傳遞函數(shù)。2、試討論質(zhì)量、阻尼、剛度三大振動要素如何影響單自由度系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。第31頁/共

11、36頁第三十二頁，編輯于星期六：二十二點 三分。u 答案無阻尼固有頻率：極點：-1+阻尼比：留數(shù)：A1=(1/M)/j2w1=-j5.001*10-3g/kg傳遞函數(shù)：剛度增加，頻率增加；質(zhì)量增加，頻率減小；阻尼增加，頻率約小，振幅大幅降低。第32頁/共36頁第三十三頁，編輯于星期六：二十二點 三分。u 單點頻率響應(yīng)-第33頁/共36頁第三十四頁，編輯于星期六：二十二點 三分。u 多點頻率響應(yīng)穩(wěn)態(tài)圖- 穩(wěn)態(tài)圖（stabilization diagram）如下圖所示。方法是在某一頻響函數(shù)幅頻特性曲線，或多個頻響函數(shù)求和（累加）后的幅頻特性曲線上標(biāo)注文字符號，如果每次增加計算模態(tài)數(shù)后，得到的極點和留數(shù)