汽车NVH问题概述

1上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.汽车NVH介绍IntroductionofAutomotiveNVH汇报部门：PTIDepartment:PTI2上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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3上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.1、什么是NVHN—Noise振动V—Vibration噪声H—Harshness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4上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念①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：dBAALA010log205上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念②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2×10-5Pa，叫做“听阈声压”，把它作为参考声压P0，声压级定义为：dBPPLP20210log106上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念③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=1N·m/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cSeWceSWI7上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念④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dBWWLW010log10dBIILI010log108上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念声音声强声强级声压最弱能听到的声音10-1202×10-5微风树叶声10-102010-4轻脚步声10-84010-3低速稳定行驶汽车10-7502×10-3正常谈话3.2×10-66510-2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）2×10-11131039上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念⑤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phon40log3.3310SLL10上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念等响曲线11上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.1、NVH及相关基本概念1.2、振动和噪声相关概念⑥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。12上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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13上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声分类①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）14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声分类②按照频率范围分：低频噪声；中频噪声；高频噪声15上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.2、汽车NVH问题中的噪声分类③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16上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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17上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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①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；②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）18上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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③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19上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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④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20上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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⑤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21上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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⑥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22上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH①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23上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH②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③轮胎/路面系统及悬架系统激励的振动噪声24上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH④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）25上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH⑤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26上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.4、整车及车身NVH⑥整车模态及频率规划27上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.2、汽车NVH问题概述2.5、汽车NVH其他问题①整车振动评价②声品质响度、粗糙度、语音清晰度、尖锐度等③雨刮器噪声④制动噪声⑤发动机可变缸数技术及振动与噪声⑥噪声振动的主动控制28上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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①确定主要振源及其特性，建立预测模型；②车身结构模态分析，突出板件的局部振型；③车内腔室的声学模态分析；④实车试验；⑤振动噪声的传递路径分析识别；⑥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；29上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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⑦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；⑧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；⑨对新方案进行评价。30上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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①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。②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。31上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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③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。④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。32上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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①结构模态及声学模态有限元分析②结构模态试验分析（LMS数据采集系统）车身悬吊方式后保险杠悬吊前减振器位置悬吊33上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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-Y向后端-X向坐标原点前端Z向34上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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35上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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NjjABjMiiSBiRPHFHPPP11airstru36上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorPassengerVehicleCo.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左前X左前Z左前Y左后X左后Z左后Y右后X计算总结果右后Y37上海汽车集团股份有限公司乘用车公司SAICMotorP