(泛亚)泛亚的振动噪声中心以其整车振动噪声开发过程

1 12 泛亚振动噪声部门组织结构 ? 分析模拟与试验两个组共约20人，外国专家2人，博士5人，硕士12人 目前支持上海通用所有车型开发的所有阶段 ，保持与通用全球其它六大技术中心经常 性的的交流合作 ? 通用汽车全球同步标准的噪声振动实验室于 2004年6月动工 ，2006 年4月投入使用 。 - Vehicle System Noise/Vibration Source Identify 车辆系统噪声/振动源的识别 - Vehicle System Noise/Vibration Path Tracking 车辆系统噪声/振动传递路线的追踪 - NVH Performance Comparisons 噪声/振动性能的对比 - Squeak & rattle test & development 唧唧喳喳噪声诊断和问题解决 - Pass- by noise tests (indoors) 通过噪声试验（室内） - Modal analysis 模态试验 - Acoustic package development 隔声系统/零部件的开发 - Interior noise level test & development 车内噪声测试和开发 34 背景说明 ?为什么要建立大型的振动振动噪声研发中心 ?客户不能接受振动噪声 ? J.D Power关于振动噪声的抱怨 ? 不断升级的整车性能对振动噪声提出更高要求 ? 上海通用汽车的市场定位 “ 宁静致远” 5 泛亚NVH 试验室布局 2ndFloor：Jury RoomOffice 6 带低噪声底盘测功机的半消声室 4WD dyno四轮驱动转鼓 Chamber large enough for pass- by noise tests 可以在室内做通过噪声测试（有足够大的空间 18X20m） 车内噪声开发 内饰件性能评估 车身试验 2 7 高速底盘测功机试验室 POWERTRAIN VIBRATION ANALYSIS 动力总成振动分析 DRIVELINE VIBRATION ANALYSIS 传动系统振动分析 EXHAUST SYSTEM VIBRATION ANALYSIS 排气系统振动分析 ACCESSORY DRIVE MOUNTS ANALYSIS 零部件支撑件（橡胶悬置等）振动分析 VIBRATION PANEL ANALYSIS WITH LASER SCANNER 带激光扫描设备的振动分析平台 TORSIONAL VIBRATION ANALYSIS 扭转振动分析 8 唧唧喳喳噪声诊断评估室 Noise, Vibration and harshness trouble- shooting & isolation 噪声、振源的分析，隔离 Squeak and Rattle Development and Validation. 唧唧喳喳噪声开发和认证 Vibration Studies (mirror, visor & I/P shake, etc.) 振动研究镜子，遮阳板，仪表板的振动 Ride Development 行驶性能 Clearance Evaluations 间隙检查 Degradation during Durability Test 零件老化研究 Early prototype evaluation 早期的样车评估 9 Component vibration test 零件的振动试验 Sub- system squeak & rattle test 子系统唧唧喳喳噪声检测 零部件振动台 10 MODAL TEST EQUIPMENT： 模态试验设备： TWO MODAL SHAKERS 两个模态振动器 32 INPUT/ 2 OUTPUT CHANNELS 32 个输入/2 个输出通道 结构动态特性分析试验室 BODY IN WHITE MODAL ANALYSIS 白车身模态分析 FULL VEHICLE MODAL ANALYSIS 整车模态分析 COMPONENT AND SUB- SYSTEM MODAL ANALYSIS 零件和子系统模态分析 COMPONENT MOUNTING DEVELOPMENT 零部件支撑 Dynamic Stiffness 动刚度特性试验 11 全消声室/混响室 Input sound generated in reverb room, passes through test sample 由混响室产生声音输入，通过测 量部件后产生输出 Output sound measured in anechoic chamber 在全消声室内测量声音输出 Precise method to investigate & develop isolation and absorption of acoustic materials (eg dash mats) 精确地测量 /设计开发隔声材料的 吸音及隔声特性 （比如：毛毡材 料） 12 声品质研究分析室 Allows subjective evaluation & comparison of sound quality in controlled conditions 在受控制的条件下，对声音质量进行主观评价及对比 More consistent than “ in- car”group evaluations 同在实车内做评估对比，评判室将提供非常稳定的评估结果 3 13 用于声音品质分析的人工头 Simultaneous listening of two different noises 对两个不同声源的同时测量 Definition of noise targets 定义噪声指标 Noise problems diagnostics 噪声问题诊断 Noise source definition 噪声源的定义 Supply data for Sound Quality analysis based on subjective evaluation 对基于主管评价的噪声结果提供数据支持 Analysis of impulsive and transient noises 对瞬时噪声的分析 14 发动机振动噪声研究室 发动机声功率试验 发动机振动试验 发动机声音品质分析 发动机振动噪声改进和开发 1516 通常情况下的整车开发流程框架 - 203 VOC Clinic RDCCS ASI AA DC Review Draft Charter RC Approve Architecture Deliver Charter Review Charter Architecture Studies Initiation CSO Contract Signing Contract Sign Off Verified Data Release 100% PPAP EOA PR 100% Sourced PPAP Parts End of Acceleration Performance Review Draft Charter Init . MSS BOM BOP BOD etc. FM2C - 158 First Mule 2 Complete 100% A1R - 145 Alpha 1 - 100% Release FA1C - 130 First Alpha 1 Complete FA2C - 101 Beta - 100% Release FBC - 74 First Beta Complete FG2C 38 Learning Cycles - 105- 1700 - 193 Arch. Issues Clinic - 173 Theme Exploration Clinic 2 - 156 ThemeD i r . & Pkg . Confirm.Clinic 34 - 135 Vehicle Confirm. Clinic ARC - 201 Arch. Req. Complete ASC - 188 Arch. Selection Complete - 209 01 Styling Freeze Start of System Fill SFSSFVDR - 121- 97- 21 Months A S I Inputs LLBR - 93 Long Lead Beta Release Integrated Manufacturing Process FMVBC - 23 MPCF - 8 BBQVC - 65 Beta Build Quality Valve Complete FirstManf . Validation Build Complete - 147 - 117 - 93 - 63 - 39 MVNS MVS Manf. Validation Non- Saleable LPI - 124 Prep Plant / Train People Architecture Production Dies FE & DWHI Body Test Witness Panel Body T/O Manf. Validation Saleable Theme Production Dies KEY: ASB Review Milestone Clinic Physical Analytical 100% B R - 87 Architecture Theme Subsystem Production Dies Alpha 1 Alpha 2 Beta Mule 1 LLA1R - 147 Mule 2 Long Lead Alpha 1 Release First Alpha 2 Complete Long Lead Alpha 2 Release LLA2R - 117 - 93 Launch Process Initiated 100% A2R - 115 Alpha 2 - 100% Release Manf . Process Changes Frozen 17 概念设计Concept Design 结构设计 Structure Design 集成设计 Integration Design 持续和分阶段的虚拟学习循环 Ongoing and Staged Virtual Learning Cycles 制造工装设计 / 制造 Production Tool Design/Build 生产准备 Launch 匹配 Matching 零件批准 Part Approval 结构 Architecture 学习循环 Learning Cycles Styling Release 造型发布 Styling Design 造型设计 Theme Dev. 主题开发 Verified Data Release Vehicle Program Initiation Start of Regular Production Document Of Strategic Intent VPI VDR SORP DSI PVV PVV Product/Process Validation Vehicle 产 品 / 工艺论证车 骡子车工装 / 试制 / 试验 Mule Tool/Build/Test 集成车 Integration Vehicle 通常的整车开发流程 18 通常的整车开发流程简化 Mule Tool/Build/Test Ongoing and Staged Virtual Learning Cycles Production Tool Design/Build Verified Data Release Vehicle Program Initiation Start of Regular Production Document Of Strategic Intent VPI VDR SORP DSI 结构Architecture 工程Engineer 制造Manufacture 设计发布 Styling Release 造型设计 Styling Design主题开发Theme Dev. 4 19 发动机特征 空间特性 汽车主要子系统特性特征设计阶段 外观 1 2 行驶里程等使用环境 3 造型设计 5 4性能操纵、乘坐、 噪声、油耗 6 2 3 6 1 5 5 1 2 2 2 2 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 1 1 1 4 1 1 3 6 6 6 1 6 6 11 下面是一些主要的子系统 ，如果改变整车的 NVH要求，必须改进这些子系统的要求 。与该子 系统的制造工艺和安装位置无关。 1 4 4 5 6 5 4 4 在整车的开发初期，建立振动噪声集成小组 ，来领导和协调各个部门的设计 ，在项目的预 算和时间节点内使其满足整车的要求 基于市场需求和竞争对手的技术水平，振动噪声集成小组 研究设定整车的振动噪声水平， VTS CTS SSTSSOR SOR IDSR 振动噪声集成小组，应用模拟和试验工具把整车的要求分解 到不同的子系统或者零部件。 振动噪声工作的流程 振动噪声集成小组通过整车性能集成小组或者整车开发领 导项目组把开发过程中遇到的问题向上反馈，请求支持和 决定。 振动噪声集成小组管理整个开发过程中的分析 ，设计，试 验验证工作，并作为性能认证小组中的核心成员，制订整 车开发中的认证试验计划。 振动噪声性能研究设定 振动噪声指标的设定过程 21 Coarse Road Overall Noise 用户关心振动噪声的主要方面 怠速工况噪声振动级高低 全负荷工况噪声级高低 全负荷工况语音清晰度指数 坏路车内振动噪声级高低 高速车内噪声级高低 高速车内语音清晰度指数 22 目的：在不同部门相互沟通的接触上，根据项目的时间节点要求，应用适 当的工具给项目提高决策信息，指定方向。 项目前期，模型阶段项目前期，模型阶段 结构振动噪声有限元模型参数化模型 NASTRAN -BIW,Trimmed,Vehicle,SDOF-Isolation Models Joints,Cradles, Mobility,Mode Maps F&R suspension, Exhaust, Path Sensitivity* A/F, P/F ADAMS-Powertrain Mounting 空气传播声统计能量模型 AutoSEA- - - full vehicle, subsystems, components, materials 混合建模Hybrid 样车试制阶段样车试制阶段 试验室中试验开发实际道路或试车场试验 Modal -BIW,Trimmed,Vehicle,PSD -Road, Powertrain Response CradlesSPL -Road Noise Shaker -S&R AvoidanceSubjective Evaluations Dyno -Powertrain, Driveline NoiseCompetitive Comparisons Stiffness -Body, S.C.,CradlesVTS Performance Validation MTS -Bushings, PT mounts FRF -Path Sensitivity A/F, P/F 如何定义开发要求和评估设计如何定义开发要求和评估设计 23 车辆噪声空气噪声开发过程 24 空气传播声的组成 排气噪声 发动机噪声 车内噪声 风噪声 轮胎噪声 进气噪声 5 25 Program Definition Design & Development Product Verification Production 项目的定义 设计和开发 产品验证 生产支持 整车级的集成 子系统级的集成 车型基本结构 特征研究 SEA Modeling Tasks Test Tasks 子系统设计评估 子系统性 能试验 SOR 整车级设计评估 Vehicle Test 项目支持 (SEA 整车模型) 整车性能试验 正式样件制作 空气噪声在车辆噪声开发中过程 26 整车的目标或者激励源的水平 子系统性能重新分配 STL & DLF & Absorption 重新检查 满足要求? NO YES 子系统目标 Target(load condition) 进行计算检查计算结果 确定子系统或零部 件的性能要求 CKD Parts DATA Test DATA of Carry Over Parts 竞争车型数据 CKD Carry Over竞争车型 建立SEA模型 New design 空气传播声的要求如何从整车级（VTS)分配到子系统级(SSTS)和零部件级 (CTS） 27 激励/源 路面噪声（风噪） 动力系统噪声 子系统的SEA模型 性能参数 (STL, ) Measurement SEA Model 零部件性能 测试对比 计算结果 空气噪声模型建立和试验过程 几何模型信息 模型简化 竞争车型的 试验数据 样车测试数据 28 Interior Noise Level Increase Compared with Current status FRONT SEAT -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 2002503 1 54005 0 0630800100012501 6 0 020002 5 0 031504 0 0 050006 3 0 0800010000 f r e q / H z S o u n d P r e s s u r e L e v e l I n c r e a s e / d B d a s h 4 . 8 m m , f l o o r 3 m m d a s h 2 . 8 m m , f l o o r 3 m m d a s h 4 . 8 m m , f l o o r 2 m m D A W O O dash 2.8mm, floor 2mm, density 1.3 dash 3.8mm, floor 2mm, density 1.3 d a s h 2 . 8 m m , f l o o r 2 m m , d e n s i t y O u t e r d a s h 1 . 3 , O t h e r 1 . 5 baseline- dash 2.8mm, floor 2mm, foam not changed INSULATIONS SpecificationPNPATACGMDAT (Type)SPL#1SPL#2ImprovedSPL#1SPL#2 1HOODFELT 20t54839461.050.990.910.95 2DASH OUTERPU 110 + HL2t54870782.002.012.473.633.57 3DASH INNERPU 110 + HL2.5t54839503.984.324.978.738.73 4FRT FLOORPU 110 + HL2t 5483947 2.792.79 3.89 5.485.43 5REAR FLOORPU 110 + HL1.5t54839483.143.14 4.48 5.805.92 6REAT SEAT FRONTPU 110 + HL1t54847490.920.881.221.401.48 N oParts Name Weight kg Simulation 某车型内饰件噪声性能改进预测结果 29 运行工况激励源测试(路面噪声源） 路面噪声源级测量 结果 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 frequency / Hz SPL / dB(A) FOD_1 FWS_1 DWIND_1 DDOORUP_1 RrWin_1 PassDrLow_1 PassDrUp_1 PassWin_1 DrDoorLow_1 trunkback_1 trunktop_1 rrquarter_1 c_pillar_1 frtwhlwell_1 trkunder_1 rrfloor_1 frtfloor_1 rearwhlwell_1 30 运行工况激励源测试(发动机噪声源） 发动机声功率测量结果 2503154005006308001000125016002000250031504000500063008000 1/3 Octave Center Frequencies (Hz) A- Weighted Sound Pressure Level ,dB (ref 20e- 6Pa) 6 31 竞争对手整车及其子系统空气噪声性能研究 混响室隔声量测量 Door Seal Intensity Scanning STL = Lp6 LI LI= Sound Intensity Level 整车隔声特性测试结果 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 400500630800100012501600200025003150400050006300800010000 Frequency - Hz Sound Transmission Loss - dB Rear door Front door Rear Wheelhous