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NVH基本知识介绍 NVH含义 N NoiseV VibrationH Harshness噪声是人耳感受到的由于空气的压力变化产生的扰动 振动是在某个频率或一系列频率下围绕参考点产生的振荡运动Harshness 粗糙的振动和噪声 名词介绍 声压 由于声扰动产生的压强声压级 人耳可听的声压范围相差一百万倍 不方便表示能量的大小 所以在声学中采用对数坐标来描述声音的大小 这就是级的概率 声压级的基准声压是2 10e 5 SPL 20lg P P0 P0 2 10e 5声强 在垂直于声传播的平面上 单位时间内通过单位面积的声能量叫声强 声强是矢量 声强级 声强级与声压级一样 都是为了方便描述 声强级L 10lg I I0 其中I0 10e 12 为基准声强 声功率 声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率 声功率级 声功率级计算公式同声强 基准声功率为10e 12瓦 模态 结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态 模态主要有两个方面 模态振型和模态频率 可以通过试验的方法或CAE分析的方法获得目标的模态信息 模态频率主要和结构的刚度和质量有关 计权 人耳对声音的感觉与频率之间有非常大的关系 下面是等响度曲线由图可知 在不同的频率听起来同样响的声压是不一样的 为了反映人耳的这种变化 需要对声音进行频率加权来进行评价 由于分析侧重点不同所以有很多种计权方式 汽车噪声最为常用的是A计权 1401301201101009080706050403020100 20Hz3040608010020030040060080010002kHz34681015 计权曲线 试验测量设备 声压测量 传声器声强测量 声强探头振动测量 可以测量位移 速度或加速度 通常是测量加速度 脉冲激励输入 力锤其它输入 激振器 可以输入随机信号 脉冲随机 单频正玄 扫描正玄等 汽车NVH的关键部件 几乎汽车上所有的零件都有可能产生NVH问题 其中最为主要的是 发动机本体发动机附件悬置进排气系统动力传动系统 变速箱 传动轴等 轮胎车身和隔音系统部件 发动机 传动系等运动机构 汽车车外噪声 进气 排气 冷却风扇等空气动力性噪声 汽车车内噪声 汽车轮胎 悬架 汽车车架 车身结构 汽车NVH性能评价 汽车NVH性能评价的主要内容为1 怠速噪声和振动2 急加速过程的噪声和振动3 匀加速过程的噪声和振动4 减速噪声和振动5 高速风噪声6 叽叽嘎嘎声7 启动和熄火时的噪声和振动8 轮胎噪声9 通过噪声 其中通过噪声为国家强检项目 GB1495 2002 汽车设计过程中的NVH工作 概念设计阶段 1 确定整车的市场定位 制定NVH总体目标 并分解到子系统或部件的NVH目标 如下表 制定整车的模态分布表 利用现有的CAE模型进行拼凑模型分析 获得初步的NVH性能预测 主要分析车身的模态 扭转刚度和弯曲刚度车身截面分析建立stickmode预测车身的模态 扭转和弯曲刚度接头分析在开发的早期阶段分析及优化截面和接头的性能 减少设计缺陷 CAD设计阶段 CAE部分BIW模态和刚度分析开启件的刚度和模态分析Trimmedbody模态分析Pointmobility分析和振动传递函数分析声学模态分析声学传递函数和钣金贡献量分析发动机悬置支架分析排气吊挂位置分析发动机悬置位置和刚度优化进排气系统声学分析底盘件模态分析高频噪声分析 统计能量法 风噪声分析 CFD 目的 和理安排悬置的位置和安装角度 通过悬置传递到车身上的力分析条件 动力总成的质心 质量和转动惯量 悬置的安装空间 发动机悬置系统优化 分析目的 对进排气系统的声学性能进行优化 降低进排气噪声对车内和车外噪声的影响分析条件 发动机进排气歧管口处的声压 可以试验测量或通过汽研院动力总成分析科分析得到 和进排气系统的模型 进排气系统声学性能优化 底盘件模态分析 分析目的 对底盘件的约束模态进行分析和改进 提高传动轴的动刚度 避免共振 分析条件 传动轴数模 高频噪声分析 统计能量法 分析目的 分析车内的高频噪声 并对其进行分析 分析条件 隔声和吸声方案及材料的声学参数 开发阶段 开发阶段主要以试验开发为主 目的是发现并解决样车的NVH问题 提高整车的NVH性能 开发主要又分为两个阶段 首先需要制订详细的开发计划 如下表 开发阶段的主要试验内容 零部件试验 白车身的模态试验 对CAE的分析结果进行验证 声学灵敏度测试 检查整车关键点的声学灵敏度有没有达到设计要求 并与CAE分析结果进行验证 结构灵敏度 检查整车关键点的结构灵敏度有没有达到设计要求 并与CAE分析结果进行验证 Pointmobility 检查整车的关键点的动刚度有没有达到设计要求 同时检验CAE的分析结果 关键部件的模态试验 检查这些部件的模态频率的分布 材料声学性能试验 主要分析测量的声学性能能不能达到设计要求 同时为CAE分析提供数据输入 2 整车开发 2 1整车NVH评价 整车的NVH评价分为主观和客观两个方面 主观评价的主要目的是对整车的NVH性能进行评价 并提出存在的主要问题 作为下一步工作的主要内容 客观测量主要是通过客观数据发现存在的主要问题 主观评价通常有顾客立场的主观评价 老板的主观评价和专业的主观评价 2 2整车NVH性能测量 主要测量内容如下表 怠速振动噪声测量中间档位WOT车内噪声测量中间当我POT车内噪声测量中间档位Coastdown车内噪声测量悬置振动测量进排气噪