汽车NVH问题概述学习教案

1、会计学1汽车汽车(qch)NVH问题概述问题概述第一页，共41页。2 2上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.内容1、NVH及相关基本概念2、汽车NVH问题概述(i sh)3、研究与分析汽车NVH问题的方法4、应用软件介绍第1页/共40页第二页，共41页。3 3上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.1、什么是NVH NNoise 振动 VVibration 噪声(zoshng) HHarshness

2、声振粗糙度/不舒适性影响整车性能和舒适性的所有相关的汽车振动和噪声(zoshng)第2页/共40页第三页，共41页。4 4上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关(xinggun)基本概念1.2、振动和噪声相关(xinggun)概念 振动加速度与振动加速度级 振动加速度A的单位是m/s2,振动加速度级定义为：dBAALA010log20第3页/共40页第四页，共41页。5 5上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2

3、、振动和噪声相关概念 声压与声压级 声压P的单位是Pa，对于1000Hz的纯音，人耳能感受到的声压为210-5Pa，叫做“听阈声压”，把它作为(zuwi)参考声压P0，声压级定义为：dBPPLP20210log10第4页/共40页第五页，共41页。6 6上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 声功率与声强 声功率W是指声波在单位时间内沿传播方向通过某一波阵面所传递的平均能量(nngling)，单位是W=1Nm/s，可以表示为： 三个参数分别是平均声能密度、声速和

4、波阵面面积。 声强I是单位面积上的声功率，是： 也是声压与质点振动速度的乘积cSeW ceSWI第5页/共40页第六页，共41页。7 7上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 声功率级与声强级 声功率级LW是： 声强级LI是： W0和I0均为10-12，为参考(cnko)声功率和参考(cnko)声压dBWWLW010log10dBIILI010log10第6页/共40页第七页，共41页。8 8上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC M

5、otor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动(zhndng)和噪声相关概念 声音声音声强声强声强级声强级声压声压最弱能听到的声音10-120210-5微风树叶声10-102010-4轻脚步声10-84010-3低速稳定行驶汽车10-750210-3正常谈话3.210-66510-2高声谈话10-57010-1嘈杂街道10-480100火车行驶旁10-390101飞机起飞时（3m处）210-1113103第7页/共40页第八页，共41页。9 9上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehic

6、le Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 响度与响度级 响度S是反映了人耳对于声音(shngyn)大小的感知的一个主观评价参量，不仅与声压大小有关，还与声音(shngyn)的频率有关。其单位是sone，它与响度级LL之间的关系是： 响度级的单位是phon 40log3 .3310SLL第8页/共40页第九页，共41页。1010上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动(zhndng)和噪声相关概念 等响曲线等响曲线(qxin)第9页/共40页第十页，共41页

7、。1111上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 计权声压 声压信号经过计权滤波器处理得到。分为A、B和C计权，分别(fnbi)模拟40phon、70phon和100phon三条等响曲线。其中，A计权声压与人耳的主观感觉有很好的相关性。第10页/共40页第十一页，共41页。1212上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.1、影响车内振动和噪声的因素(yn s)和方式 第

8、11页/共40页第十二页，共41页。1313上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声分类(fn li) 按照影响途径分： 结构传播噪声（Structure-Borne-Noise，SBN） 空气传播噪声（Air-Borne-Noise，ABN） 第12页/共40页第十三页，共41页。1414上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声(zoshng

9、)分类 按照频率范围分： 低频噪声(zoshng)；中频噪声(zoshng)； 高频噪声(zoshng) 第13页/共40页第十四页，共41页。1515上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声分类 按照(nzho)噪声作用对象分： 车内噪声 驾驶员或乘客耳边噪声 车外噪声 通过（Pass-by）噪声 第14页/共40页第十五页，共41页。1616上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车N

10、VH问题概述2.3、汽车NVH问题中的主要振动类型及源 正常行驶振动； 非正常振动： 地板、座椅、方向盘垂向或横向抖动； 低速、高速横向摆动； 制动(zh dn)抖动； 怠速抖动等 主要振源： 发动机、传动系统、悬架系统、高速时风激励振动等第15页/共40页第十六页，共41页。1717上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.3、发动机及动力总成系统的噪声与振动 发动机的振动 缸内气压激振；运动部件(bjin)惯性力激振；曲轴扭转激振； 发动机的噪声 燃烧噪声；机械部件(bjin)噪声（配

11、气机构，活塞敲击，齿轮传动等噪声）；空气动力噪声（风扇、涡轮增压等噪声） 第16页/共40页第十七页，共41页。1818上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.3、发动机及动力总成系统的噪声与振动 进气系统振动和噪声 进气口噪声等；赫姆霍兹消声(xio shn)器等消声(xio shn)元件应用 第17页/共40页第十八页，共41页。1919上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.3、发动机及动

12、力(dngl)总成系统的噪声与振动 排气系统振动和噪声 不稳定气流的冲击噪声；机械振动；不稳定气流的脉冲激振力；气流磨擦(m c)噪声；尾喉脉动噪声第18页/共40页第十九页，共41页。2020上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.3、发动机及动力总成(zn chn)系统的噪声与振动 动力系统隔振问题 动力总成悬置系统参数（三向刚度(n d)、安装角度、位置等）优化，以减少由动力总成通过连接元件传递给车身连接点的激励力能量第19页/共40页第二十页，共41页。2121上海汽车(qch)集团股份有限公

13、司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.3、发动机及动力总成系统的噪声与振动 动力传动系统振动和噪声 变速箱、传动轴、万向节等振动源及噪声源。齿轮啮合及各部件自身固有频率之间的耦合，传动轴的不平衡(pnghng)引起的旋转离心力，轴与轴之间的径向跳动，不等速万向节引起的2阶激励力 第20页/共40页第二十一页，共41页。2222上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH 车身振动(zhndng)与结构传播噪声

14、： 车身板件振动(zhndng)和车内声腔空气共振 第21页/共40页第二十二页，共41页。2323上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题(wnt)概述2.4、整车及车身NVH 车身板件噪声贡献量分析 寻找贡献量较大的板件进行修改，以改善车内噪声 轮胎/路面系统及悬架系统激励的振动噪声 第22页/共40页第二十三页，共41页。2424上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车(qch)NVH问题概述2.4、

15、整车及车身NVH 空气传播噪声 主要集中在500Hz以上的噪声。 发动机和动力总成的空气传播噪声；轮胎/路面系统的空气传播噪声（轮胎/路面系统的泵浦效应、号筒效应等） 第23页/共40页第二十四页，共41页。2525上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车(qch)NVH问题概述2.4、整车及车身NVH 风噪声 当行驶速度超过80Km/h时，风噪声压过其他噪声源成为主要噪声源。 与汽车(qch)外表突出结构如雨刮器、后视镜等有关； 与汽车(qch)密封性有关； 与车身表面的缝、沟等不平整度有关 第24页/共40页第二十

16、五页，共41页。2626上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述(i sh)2.4、整车及车身NVH 整车模态及频率规划第25页/共40页第二十六页，共41页。2727上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.5、汽车NVH其他问题 整车振动评价 声品质 响度、粗糙度、语音清晰度、尖锐(jinru)度等 雨刮器噪声 制动噪声 发动机可变缸数技术及振动与噪声 噪声振动的主动控制 第26页/共40页第二十

17、七页，共41页。2828上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.1、汽车振动和噪声研究步骤确定主要振源及其特性，建立预测模型；车身结构模态分析，突出(t ch)板件的局部振型；车内腔室的声学模态分析；实车试验；振动噪声的传递路径分析识别；利用有限元法、边界元法或统计能量法预测不同工况时车内噪声水平；第27页/共40页第二十八页，共41页。2929上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究(

18、ynji)与分析汽车NVH问题的方法3.1、汽车振动和噪声研究(ynji)步骤车身各板件声辐射贡献分析，找出影响车内噪声的主要因素以便修改设计；针对汽车内噪声特性的灵敏度分析，优化设计，对原设计方案提出针对噪声特性的修改设计方案；对新方案进行评价。第28页/共40页第二十九页，共41页。3030上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.2、汽车噪声的预测理论方法 有限元方法 适于低频，结构、声学模态十分清晰的情况的噪声预测分析；空间是封闭的； 分析计算(j sun)比较细致，可

19、以计算(j sun)声场中某点的噪声。 边界元方法 适于中、低频噪声的预测分析； 空间可以是开放的，如车外噪声、发动机噪声向外界的辐射问题等。第29页/共40页第三十页，共41页。3131上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.2、汽车噪声的预测理论(lln)方法 统计能量法 适于中、高频噪声的预测分析； 建模较“粗”，但快捷； 只能计算得到时、空、频平均声级。 统计能量法结合有限元混合建模法 通过对大面积板件进行统计能量法建模，对梁进行有限元建模获得混合模型，可对中频噪声进行分析。第30

20、页/共40页第三十一页，共41页。3232上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.3、模态分析与参数识别 结构模态及声学(shngxu)模态有限元分析 结构模态试验分析（LMS数据采集系统） 车身悬吊方式车身悬吊方式后保险杠悬吊前减振器位置悬吊第31页/共40页第三十二页，共41页。3333上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车(qch)NVH问题的方法3.3、模态分析与参数识别 侧向侧向

21、-Y向向后端后端-X向向坐标坐标原点原点前端前端Z向向第32页/共40页第三十三页，共41页。3434上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车(qch)NVH问题的方法3.3、模态分析与参数识别 第33页/共40页第三十四页，共41页。3535上海汽车(qch)集团股份有限公司乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.4、传递路径(ljng)分析方法（TPA）进行传递路径(ljng)贡献量分析 NjjABjMiiSBiRPHFHPPP11a

22、irstru第34页/共40页第三十五页，共41页。3636上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究(ynji)与分析汽车NVH问题的方法3.4、传递路径分析方法（TPA）进行传递路径贡献量分析 第35页/共40页第三十六页，共41页。3737上海汽车集团股份有限公司(yu xin n s)乘用车公司SAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.5、振动与噪声测试 振动加速度测试 固有频率( yu pn l)测定 噪声测试 传声器，声级计，频谱分析，近场测试，