NVH基础知识分享PPT学习教案

1、会计学1NVH基础知识分享基础知识分享一、声学相关第1页/共36页第2页/共36页第3页/共36页 2020lg10lg20PPLPPLepep或第4页/共36页 32lg10lg10*2lg10lg1020220220222PeeeeePLPPPPPPPLe第5页/共36页第6页/共36页第7页/共36页第8页/共36页第9页/共36页第10页/共36页不同频率的噪声对人的影响不一样同样声压级的高频声感觉会吵闹一些，低频声则感觉安静一些为使声压级更能表达人对噪声的感受，采用了不同的计权声压级，如A、C、D计权。通常所说的声压级都是指A计权声压，用dB(A)表示,与人对噪声的感觉最接近。A计权

2、中以1000Hz为基准，低于1000Hz乘以小于1的系数，而大于1000Hz则乘以大于1的系数在以低频噪声为主的汽车噪声中，A计权声压级比不计权的声压级低得多多普勒效应：声源相对于接收者运动时，其声音频率会发生变化第11页/共36页时间轴分贝值轴（请注意是否加权）第12页/共36页模拟信号：未经数字化处理的连续信号。数字信号：数字化的离散信号，适用于计算机处理。l 数字信号处理傅里叶变换傅里叶变换（离散）快速傅里叶变换 FFT :乃是 DFT 在计算机上实施的一种快速算法， 该算法（称基2 算法）要求N=2 M （M=log2N）， M 为正整数。方法的基础是对数据序列实行奇偶分 解，使长序列

3、的DFT 变为短序列的DFT第13页/共36页第14页/共36页在有加窗的情况下，重叠处理能更好地利用无重叠情况下被忽视的数据。第15页/共36页第16页/共36页0V0.5V1V1.5V2V2.5V3V3.5V4.5V5V5.5V6V6.5V7V7.5V4V0123456791011121314158t (s)V (v)0123456789101112131415这个信号采样后得到序列: 6,11,9,4,1,6,11,10,5,1,5,10,10,5,1,5计算机也就是用这个序列来表示和存储这个信号第17页/共36页采样率过低会使混淆问题变得严重，甚至导致错误的结果，如下图所示。fs 2f

4、mfs 2fm第18页/共36页第19页/共36页由于信号仅在一个采样周期T 内被测量，而DFT DFT 却假定其表征了所有时刻的值。如果一正弦波在采样时窗内不是整周期采样，其结果由于边缘的不连续性，使得能量从本来的谱线处显著地泄漏至相邻频域。泄漏是伴随数字信号处理最严重的问题之一！第20页/共36页 一是保证采样周期同步于信号整周期； 二是保证在采样周期的起点和终点处，信号的幅值均为零（该方法的实现通常使用加窗的方式）。第21页/共36页汉宁（HanningHanning）窗 这是在对随机信号作一般目的分析时最常采用的窗。它具有拱形的滤波特性。区分小幅值邻近频率的能力较低，因此不适合小信号的

5、精确测量。力（Force）窗这种窗用于锤击法模态试验情况下的瞬态信号分析。它专用于削减激励通道的杂散噪声，如图所示。在脉冲作用期间其取值为1，其余时间取值为0。指数（Exponential）窗这种窗也是用于瞬态信号的分析。目标是使信号在采样周期的终点衰减到接近于零。指数窗的数学表示式为et。由衰减指数可以确定在时窗的终点信号衰减的百分率。第22页/共36页某车型制动噪声的频率分析结果频率轴分贝值轴第23页/共36页某车型制动噪声的频率分析结果分贝值轴频率轴颜色的深浅表示分贝值大小时间轴第24页/共36页二、振动相关第25页/共36页模态-是指结构的固有振动特性，每一个模态具有其特定的参数：固有

6、频率、阻尼比、模态振型、模态质量、模态刚度、模态阻尼、极点、留数等。如平时我们说白车身一阶弯曲模态频率为40Hz，这就指出了模态振型与固有频率。如图所示，某一零部件的一阶扭转模态为，阻尼比为如图所示，某一零部件的一阶扭转模态为，阻尼比为1.01%1.01%。以上就是模态测试得出的结果。以上就是模态测试得出的结果。第26页/共36页单自由度系统多自由度系统 mx+ cx + kx = f (t)运动微分方程：运动微分方程：第27页/共36页单自由度系统多自由度系统 我们把结构中的全部阻尼均近似为一般粘性阻尼，把上面的时间域方程变换到拉氏域（复变量p），并假定初始位移和速度为零，得拉氏域方程： (

7、Mp2+ Cp + K)X(p) = F(p) Z(p )X(p) = F(p)同上得： H(p ) = Z-1(p)=Z：动刚度 (p2【M】+ p 【C】+ 【K】)X(p) =F(p) Z(p ) X(p) =F(p)Z(p)：动刚度矩阵传递函数:传递函数矩阵:H(p)=Z(p)-1= adjZ(p)/detZ(p)伴随矩阵行列式第28页/共36页单自由度系统多自由度系统使传递函数分母为零的方程为系统特征方程，它的根，即为系统极点：无阻尼固有频率：n=k/m临界阻尼：c0=2mk/m=2mn衰减系数：=c/2m= n阻尼比：=c/c0或有阻尼固有频率sr= = =同上系统极点：p1 0

8、pn p1* 0 pn*-1+j1 0 -n+jn -1-j10 -n+jn有阻尼固有频率第29页/共36页单自由度系统多自由度系统单自由度传递函数可以表达为：同上： H(p ) = Z-1(p)= = =上式中的A1和A1*即为留数。H(p)=Z(p)-1= adjZ(p)/detZ(p)式中的Ar和Ar*即为留数。第30页/共36页u 习题1、考虑一个M=2kg，C=4N/(m/s),K=5000N/M的单自由度系统，求其无阻尼固有频率、阻尼比、极点、留数、传递函数。2、试讨论质量、阻尼、刚度三大振动要素如何影响单自由度系统的频率响应。第31页/共36页u 答案无阻尼固有频率：极点：-1+阻尼比：留数：A1=(1/M)/j2w1=-j5.001*10-3g/kg传递函数：刚度增加，频率增加；质量增加，频率减小；阻尼增加，频率约小，振幅大幅降低。第32页/共36页u 单点频率响应-第33页/共36页u 多点频率响应稳态图- 稳态图（stabilization diagram）如下图所示。方法是在某一频响函数幅频特性曲线，或多个频响函数求和（累加）后的幅频特性曲线上标注文字符号，如果每次增加计算模态数后，得到