汽车NVH问题概述课件

汽汽车NVH介介绍Introduction of Automotive NVH汇报部部门：PTIDepartment:PTI1 1BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.内容1、NVH及相关基本概念2、汽车NVH问题概述3、研究与分析汽车NVH问题的方法4、应用软件介绍2 2BGSAIC 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 HHarshness 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3 3BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 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：4 4BGSAIC 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”，把它作为参考声压P0，声压级定义为：5 5BGSAIC 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，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6 6BGSAIC 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，为参考声功率和参考声压7 7BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 声音声音声声强声声强级声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）210-11131038 8BGSAIC Motor Passenger Vehicle 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phon9 9BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念 等响曲等响曲线1010BGSAIC 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。1111BGSAIC 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和方式 1212BGSAIC 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）1313BGSAIC 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 按照频率范围分：低频噪声；中频噪声；高频噪声 1414BGSAIC 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 1515BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH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1616BGSAIC 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；机械部件噪声（配气机构，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）1717BGSAIC 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；赫姆霍兹消声器等消声元件应用 1818BGSAIC 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 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；气流磨擦噪声；尾喉脉动噪声1919BGSAIC 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 动力系统隔振问题 动力总成悬置系统参数（三向刚度、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2020BGSAIC 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 2121BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH 车身振动与结构传播噪声：车身板件振动和车内声腔空气共振 2222BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述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 2323BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.4、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）2424BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车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。与汽车外表突出结构如雨刮器、后视镜等有关；与汽车密封性有关；与车身表面的缝、沟等不平整度有关 2525BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH 整车模态及频率规划2626BGSAIC 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 2727BGSAIC 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；2828BGSAIC 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。2929BGSAIC 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；分析计算比较细致，可以计算声场中某点的噪声。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。3030BGSAIC 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 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。3131BGSAIC 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 结构模态及声学模态有限元分析 结构模态试验分析（LMS数据采集系统）车身身悬吊方式吊方式后保险杠悬吊前减振器位置悬吊3232BGSAIC 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 侧向向-Y向向后端后端-X向向坐坐标原点原点前端前端Z向向3333BGSAIC 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 3434BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车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 3535BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车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 3636BGSAIC 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 固有频率测定 噪声测试 传声器，声级计，频谱分析，近场测试，远场测试，自由声场测试及消声室内测试，路试 3737BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.6、噪声源识别 主管评价法近场测量法选择运行法选择覆盖法表面振速测量法声强法频谱分析法声全息分析法 3838BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.3、研究与分析汽车NVH问题的方法3.6、汽车振动与噪声控制方法减小噪声源、振动源的输入提供隔离振动模态管理模态节点放置优化传递路径动力吸振声学包裹 3939BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.4、应用软件4.1、LMS-Testlab4.2、LMS-Virtuallab4.3、ESI-Vaone 4040BGSAIC Motor Passenger Vehicle Co.