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 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、振動和噪聲相關(guān)概念 振動加速度與振動加速度級 振動加速度A的單位是m/s2,振動加速度級定義為：,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、振動和噪聲相關(guān)概念 聲壓與聲壓級 聲壓P的單位是Pa，對于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)點振動速度的乘積,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、振動和噪聲相關(guān)概念 聲功率級與聲強(qiáng)級 聲功率級LW是： 聲強(qiáng)級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、振動和噪聲相關(guān)概念 響度與響度級 響度S是反映了人耳對于聲音大小的感知的一個主觀評價參量，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LL之間的關(guān)系是： 響度級的單位是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、振動和噪聲相關(guān)概念 計權(quán)聲壓 聲壓信號經(jīng)過計權(quán)濾波器處理得到。分為A、B和C計權(quán)，分別模擬40phon、70phon和100phon三條等響曲線。其中，A計權(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問題中的主要振動類型及源 正常行駛振動； 非正常振動： 地板、座椅、方向盤垂向或橫向抖動； 低速、高速橫向擺動； 制動抖動； 怠速

8、抖動等 主要振源： 發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、高速時風(fēng)激勵振動等,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)動機(jī)及動力總成系統(tǒng)的噪聲與振動 發(fā)動機(jī)的振動 缸內(nèi)氣壓激振；運動部件慣性力激振；曲軸扭轉(zhuǎn)激振； 發(fā)動機(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，齒輪傳動等噪聲）；空氣動力噪聲（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)動機(jī)及動力總成系統(tǒng)的噪聲與振動 進(jìn)氣系

9、統(tǒng)振動和噪聲 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)動機(jī)及動力總成系統(tǒng)的噪聲與振動 排氣系統(tǒng)振動和噪聲,不穩(wěn)定氣流的沖擊噪聲； 機(jī)械振動； 不穩(wěn)定氣流的脈沖激振力；氣流磨擦噪聲； 尾喉脈動噪聲,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)動機(jī)及動力總成系統(tǒng)的噪聲與振動 動力系統(tǒng)隔振問題,動力總成懸置系統(tǒng)參數(shù)（三向剛度、安裝角度、位置等）優(yōu)化，以減少由動

10、力總成通過連接元件傳遞給車身連接點的激勵力能量,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)動機(jī)及動力總成系統(tǒng)的噪聲與振動 動力傳動系統(tǒng)振動和噪聲 變速箱、傳動軸、萬向節(jié)等振動源及噪聲源。齒輪嚙合及各部件自身固有頻率之間的耦合，傳動軸的不平衡引起的旋轉(zhuǎn)離心力，軸與軸之間的徑向跳動，不等速萬向節(jié)引起的2階激勵力,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 車身振動與結(jié)構(gòu)傳播噪聲： 車身板

11、件振動和車內(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)激勵的振動噪聲,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)動機(jī)和動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，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 整車振動評價 聲品質(zhì) 響度、粗糙度、語音清晰度、尖銳度等 雨刮器噪聲 制動噪聲 發(fā)動機(jī)可變缸數(shù)技術(shù)及振動與噪聲 噪聲振動的主動控制,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、汽車振動和噪聲研究步驟 確定主要振源及其特性，建立預(yù)測模型； 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； 實車試驗； 振動噪聲的傳遞路徑分析識別； 利用有限元法、邊界元法或統(tǒng)計能量法預(yù)測不同工況時車內(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； 針對汽車內(nèi)噪聲特性的靈敏度分析，優(yōu)化設(shè)計，對原設(shè)計方案提出針對噪聲特性的修改設(shè)計方案； 對新方案進(jìn)行評價。,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)測分析

15、；空間是封閉的； 分析計算比較細(xì)致，可以計算聲場中某點的噪聲。 邊界元方法 適于中、低頻噪聲的預(yù)測分析； 空間可以是開放的，如車外噪聲、發(fā)動機(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)測理論方法 統(tǒng)計能量法 適于中、高頻噪聲的預(yù)測分析； 建模較“粗”，但快捷； 只能計算得到時、空、頻平均聲級。 統(tǒng)計能量法結(jié)合有限元混合建模法 通過對大面積板件進(jìn)行統(tǒng)計能量法建模，對梁進(jìn)行有限元建模獲得混合模型，可對中頻噪聲進(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、振動與噪聲測試 振動加速度測試 固有頻率測定 噪聲測試 傳聲器，聲級計，頻譜分析，近場測試，遠(yuǎn)場測試，自由聲場測試及消聲室內(nèi)測試，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、噪聲源識別 主管評價法 近場測量法 選擇運行法 選擇覆