汽车NVH关键技术-研究PPT课件.ppt

汽车NVH关键技术研究 一 汽车的NVH特性1 NVH是指Noise 噪声 Vibration 振动 和Harshness 声振粗糙度 由于它们在车辆等机械中是同时出现且密不可分的 因此常把它们放在一起进行研究 1 声振粗糙度 2 声振粗糙度是指噪声和振动的品质 是描述人体对振动和噪声的主观感觉的 不能直接用客观测量方法来度量 由于声振粗糙度描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉 因此有人称Harshness为不平顺性 又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应 因此也有人称Harshness为冲击特性 2 3 从NVH的观点来看 汽车是一个由激励源 发动机 变速器等 振动传递器 由悬挂系统和边接件组成 和噪声发射器 车身 组成的系统 汽车NVH特性的研究应该是以整车作为研究对象的 但由于汽车系统极为复杂 因此经常将它分解成多个子系统进行研究 如底盘子系统 主要包括前 后悬架系统 车身子系统等 也可以研究某一个激励源产生的或某一种工况下的NVH特性 3 4 根据对世界汽车市场的调查 由于汽车的性能 质量等方面均已达到较高的水平 因此顾客对乘坐舒适性的要求明显提高 仅次于汽车款式 对于中小型汽车 由于市场的激烈竞争使得汽车的重量 价格等因素被严格约束 这就使以改善汽车乘坐舒适性为目的的汽车NHV特性的研究变得更加重要 4 二 汽车NVH特性研究的建模和评价方法 研究汽车的NVH特性首先必须利用CAE技术建立汽车动力学模型 已经有几种比较成熟的理论和方法 1 多体 MB 系统动力学方法2 有限元方法 FEM 3 边界元方法 BEM 4 统计能量分析 SEA 方法 5 三 底盘系统的NVH设计 底盘NVH特性的研究在设计过程中是以MB和FEM的仿真计算为基础的 通过对汽车的模拟可以直接计算出大量NVH特性参数 6 四 车身系统的NVH设计 车身的NVH模型是随着项目的进展 概念阶段 设计完善阶段和审批阶段 而被逐渐细化的 单元节点数从一万个可以发展到十几万个 在此期间 汽车内部的噪声预测是建立在对车身结构和封闭空腔之间声固耦合作用 FSI 模拟的基础之上的 数学模型必须能够反映出车身结构和车室内空气的动力学特性和两者在边界上的相互作用关系 这时FEM是最有效的方法之一 7 五 试验测试与分析设备 1 信号发生器 2 带通滤波器 3 功率放大器 4 扬声器 5 声压计 6 数据采集分析系统 7 加速度传感器 8 底盘测功机 9 发动机测功机 10 电磁激振器 11 笔记本电脑 8 六 NVH试验研究工作 1 底盘系统试验研究工作该系统的试验研究工作主要在室内的半消声室和试车场的噪声路面进行 室内半消声室是进行NVH研究工作的基础 因为它提供了进行噪声测试所需的声学空间环境 根据不同的试验要求和目的可选择不同技术指标的半消声室 9 2 动力总成系统试验研究工作 该系统研究的总成和零部件包括 发动机总成 进气系统 排气系统 空调暧风系统等 研究的重点是发动机总成 如果单独研究发动机的噪声和振动情况 则需在带有测功器的发动机消声室内进行 如果研究其它零部件 则可在整车消声室内进行 10 3 车身系统试验研究工作 该系统主要研究的对象为 白车身 整车和一些整体式构件如 整体式后桥 仪表板等 研究的重点是新开发车型的白车身或开发试验阶段的样车 对于白车身主要进行白车身的模态分析 白车身的刚度测定和车身与悬挂系统 发动机连接点的强度测定等 11 七 汽车NVH特性研究的发展展望 1 从本质上讲汽车NVH特性研究的就是汽车的振动和噪声问题 但它和以往的研究有着较大的区别 首先 汽车NVH特性的研究是建立在大型的CAD CAM CAE开发分析软件基础之上的 建立的模型更加准确 更能反映原车的实际情况 日益完善的算法更加保证了计算结果的可信程度 12 2 汽车NVH特性的研究不仅仅局限于振动噪声的范畴 还包括汽车零部件设计以及强度和可靠性分析等内容 其中最重要的就是在高行驶里程下汽车关键零部件的磨损对NVH特性的影响以及灵敏度分析等问题 13 3 汽车NVH特性的研究应用于汽车产品的设计过程中 基本上是与整个开发过程同步进行的 在分析中发现的问题可以在开发过程中及时得到修改 而不必等到生产出样车之后 从而节省了大量的时间和资金 14 4 各大汽车公司 如福特 戴姆勒 克莱斯勒 菲亚特等 都成立了专门的NVH研究机构 并且在汽车新产品的开发过程中起着重要的作用 在我国 由于各汽车厂家的新产品自主开发能力相对国外的先进水平还有一定差距 因此对汽车NVH特性的研究还不够重视 但随着人们对噪声控制和生活环境要求的提高以及与国际汽车市场接轨的需要 我国汽车行业必将对汽车NVH特性的研究给予更大的关注与重视 15 八 汽车NVH技术综合研究课题 1 全球资源条件下我国汽车NVH评价技术标准体系的构建2 汽车NVH高频降噪机理与分析