汽車NVH問題概述

1、1,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,汽車NVH介紹 Introduction of Automotive NVH,匯報(bào)部門： PTI Department: PTI,2,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,內(nèi)容 1、NVH及相關(guān)基本概念 2、汽車NVH問題概述 3、研究與分析汽車NVH問題的方法 4、應(yīng)用軟件介紹,3,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.1、什么是N

2、VH NNoise 振動(dòng) VVibration 噪聲 HHarshness 聲振粗糙度/不舒適性 影響整車性能和舒適性的所有相關(guān)的汽車振動(dòng)和噪聲,4,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 振動(dòng)加速度與振動(dòng)加速度級(jí) 振動(dòng)加速度A的單位是m/s2,振動(dòng)加速度級(jí)定義為：,5,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 聲壓與聲壓級(jí) 聲壓P的單位是Pa，對(duì)于1000Hz的純音

3、，人耳能感受到的聲壓為210-5Pa，叫做“聽閾聲壓”，把它作為參考聲壓P0，聲壓級(jí)定義為：,6,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 聲功率與聲強(qiáng) 聲功率W是指聲波在單位時(shí)間內(nèi)沿傳播方向通過某一波陣面所傳遞的平均能量，單位是W=1Nm/s，可以表示為： 三個(gè)參數(shù)分別是平均聲能密度、聲速和波陣面面積。 聲強(qiáng)I是單位面積上的聲功率，是： 也是聲壓與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的乘積,7,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NV

4、H及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 聲功率級(jí)與聲強(qiáng)級(jí) 聲功率級(jí)LW是： 聲強(qiáng)級(jí)LI是： W0和I0均為10-12，為參考聲功率和參考聲壓,8,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念,9,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 響度與響度級(jí) 響度S是反映了人耳對(duì)于聲音大小的感知的一個(gè)主觀評(píng)價(jià)參量，不僅與聲壓大小有關(guān)，還與聲音的頻率有關(guān)。其單位是sone，它與

5、響度級(jí)LL之間的關(guān)系是： 響度級(jí)的單位是phon,10,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念,等響曲線,11,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,1、NVH及相關(guān)基本概念 1.2、振動(dòng)和噪聲相關(guān)概念 計(jì)權(quán)聲壓 聲壓信號(hào)經(jīng)過計(jì)權(quán)濾波器處理得到。分為A、B和C計(jì)權(quán)，分別模擬40phon、70phon和100phon三條等響曲線。其中，A計(jì)權(quán)聲壓與人耳的主觀感覺有很好的相關(guān)性。,12,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司

6、 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.1、影響車內(nèi)振動(dòng)和噪聲的因素和方式,13,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.2、汽車NVH問題中的噪聲分類 按照影響途徑分： 結(jié)構(gòu)傳播噪聲（Structure-Borne-Noise，SBN） 空氣傳播噪聲（Air-Borne-Noise，ABN）,14,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.2、汽車NVH問題中的

7、噪聲分類 按照頻率范圍分： 低頻噪聲；中頻噪聲； 高頻噪聲,15,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.2、汽車NVH問題中的噪聲分類 按照噪聲作用對(duì)象分： 車內(nèi)噪聲 駕駛員或乘客耳邊噪聲 車外噪聲 通過（Pass-by）噪聲,16,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、汽車NVH問題中的主要振動(dòng)類型及源 正常行駛振動(dòng)； 非正常振動(dòng)： 地板、座椅、方向盤垂向或橫向抖動(dòng)； 低速、高速橫向擺動(dòng)； 制動(dòng)抖動(dòng)； 怠速

8、抖動(dòng)等 主要振源： 發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、高速時(shí)風(fēng)激勵(lì)振動(dòng)等,17,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng) 發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng) 缸內(nèi)氣壓激振；運(yùn)動(dòng)部件慣性力激振；曲軸扭轉(zhuǎn)激振； 發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲 燃燒噪聲；機(jī)械部件噪聲（配氣機(jī)構(gòu)，活塞敲擊，齒輪傳動(dòng)等噪聲）；空氣動(dòng)力噪聲（風(fēng)扇、渦輪增壓等噪聲）,18,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng) 進(jìn)氣系

9、統(tǒng)振動(dòng)和噪聲 進(jìn)氣口噪聲等；赫姆霍茲消聲器等消聲元件應(yīng)用,19,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng) 排氣系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲,不穩(wěn)定氣流的沖擊噪聲； 機(jī)械振動(dòng)； 不穩(wěn)定氣流的脈沖激振力；氣流磨擦噪聲； 尾喉脈動(dòng)噪聲,20,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng) 動(dòng)力系統(tǒng)隔振問題,動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)參數(shù)（三向剛度、安裝角度、位置等）優(yōu)化，以減少由動(dòng)

10、力總成通過連接元件傳遞給車身連接點(diǎn)的激勵(lì)力能量,21,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.3、發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲與振動(dòng) 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)和噪聲 變速箱、傳動(dòng)軸、萬(wàn)向節(jié)等振動(dòng)源及噪聲源。齒輪嚙合及各部件自身固有頻率之間的耦合，傳動(dòng)軸的不平衡引起的旋轉(zhuǎn)離心力，軸與軸之間的徑向跳動(dòng)，不等速萬(wàn)向節(jié)引起的2階激勵(lì)力,22,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.4、整車及車身NVH 車身振動(dòng)與結(jié)構(gòu)傳播噪聲： 車身板

11、件振動(dòng)和車內(nèi)聲腔空氣共振,23,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.4、整車及車身NVH 車身板件噪聲貢獻(xiàn)量分析 尋找貢獻(xiàn)量較大的板件進(jìn)行修改，以改善車內(nèi)噪聲 輪胎/路面系統(tǒng)及懸架系統(tǒng)激勵(lì)的振動(dòng)噪聲,24,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.4、整車及車身NVH 空氣傳播噪聲 主要集中在500Hz以上的噪聲。 發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力總成的空氣傳播噪聲；輪胎/路面系統(tǒng)的空氣傳播噪聲（輪胎/路面系統(tǒng)的泵浦效應(yīng)、號(hào)筒效應(yīng)等）

12、,25,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.4、整車及車身NVH 風(fēng)噪聲 當(dāng)行駛速度超過80Km/h時(shí)，風(fēng)噪聲壓過其他噪聲源成為主要噪聲源。 與汽車外表突出結(jié)構(gòu)如雨刮器、后視鏡等有關(guān)； 與汽車密封性有關(guān)； 與車身表面的縫、溝等不平整度有關(guān),26,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.4、整車及車身NVH, 整 車 模 態(tài) 及 頻 率 規(guī) 劃,27,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Pas

13、senger Vehicle Co.,2、汽車NVH問題概述 2.5、汽車NVH其他問題 整車振動(dòng)評(píng)價(jià) 聲品質(zhì) 響度、粗糙度、語(yǔ)音清晰度、尖銳度等 雨刮器噪聲 制動(dòng)噪聲 發(fā)動(dòng)機(jī)可變缸數(shù)技術(shù)及振動(dòng)與噪聲 噪聲振動(dòng)的主動(dòng)控制,28,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.1、汽車振動(dòng)和噪聲研究步驟 確定主要振源及其特性，建立預(yù)測(cè)模型； 車身結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，突出板件的局部振型； 車內(nèi)腔室的聲學(xué)模態(tài)分析； 實(shí)車試驗(yàn)； 振動(dòng)噪聲的傳遞路徑分析識(shí)別； 利用有限元法、邊界元法或統(tǒng)計(jì)能量法預(yù)測(cè)不同工況時(shí)車內(nèi)噪聲

14、水平；,29,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.1、汽車振動(dòng)和噪聲研究步驟 車身各板件聲輻射貢獻(xiàn)分析，找出影響車內(nèi)噪聲的主要因素以便修改設(shè)計(jì)； 針對(duì)汽車內(nèi)噪聲特性的靈敏度分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)原設(shè)計(jì)方案提出針對(duì)噪聲特性的修改設(shè)計(jì)方案； 對(duì)新方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。,30,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.2、汽車噪聲的預(yù)測(cè)理論方法 有限元方法 適于低頻，結(jié)構(gòu)、聲學(xué)模態(tài)十分清晰的情況的噪聲預(yù)測(cè)分析

15、；空間是封閉的； 分析計(jì)算比較細(xì)致，可以計(jì)算聲場(chǎng)中某點(diǎn)的噪聲。 邊界元方法 適于中、低頻噪聲的預(yù)測(cè)分析； 空間可以是開放的，如車外噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲向外界的輻射問題等。,31,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.2、汽車噪聲的預(yù)測(cè)理論方法 統(tǒng)計(jì)能量法 適于中、高頻噪聲的預(yù)測(cè)分析； 建模較“粗”，但快捷； 只能計(jì)算得到時(shí)、空、頻平均聲級(jí)。 統(tǒng)計(jì)能量法結(jié)合有限元混合建模法 通過對(duì)大面積板件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)能量法建模，對(duì)梁進(jìn)行有限元建模獲得混合模型，可對(duì)中頻噪聲進(jìn)行分析。,32,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘

16、用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.3、模態(tài)分析與參數(shù)識(shí)別 結(jié)構(gòu)模態(tài)及聲學(xué)模態(tài)有限元分析 結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)分析（LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）,33,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.3、模態(tài)分析與參數(shù)識(shí)別,34,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.3、模態(tài)分析與參數(shù)識(shí)別,35,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SA

17、IC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.4、傳遞路徑分析方法（TPA） 進(jìn)行傳遞路徑貢獻(xiàn)量分析,36,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.4、傳遞路徑分析方法（TPA） 進(jìn)行傳遞路徑貢獻(xiàn)量分析,37,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.5、振動(dòng)與噪聲測(cè)試 振動(dòng)加速度測(cè)試 固有頻率測(cè)定 噪聲測(cè)試 傳聲器，聲級(jí)計(jì)，頻譜分析，近場(chǎng)測(cè)試，遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試，自由聲場(chǎng)測(cè)試及消聲室內(nèi)測(cè)試，路試,38,上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 SAIC Motor Passenger Vehicle Co.,3、研究與分析汽車NVH問題的方法 3.6、噪聲源識(shí)別 主管評(píng)價(jià)法 近場(chǎng)測(cè)量法 選擇運(yùn)行法 選擇覆