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NVH基本知识介绍1 1.NVH 含义n nN=Noisen nV=Vibrationn nH=Harshnessn n噪声是人耳感受到的由于空气的压力变化产生的扰动.n n振动是在某个频率或一系列频率下围绕参考点产生的振荡运动n nHarshness(粗糙的振动和噪声)2 2.名词介绍n n声压声压:由于声扰动产生的压强由于声扰动产生的压强n n声压级声压级:人耳可听的声压范围相差一百万倍人耳可听的声压范围相差一百万倍,不方便表示能量的大小不方便表示能量的大小,所所以在声学中采用对数坐标来描述声音的大小以在声学中采用对数坐标来描述声音的大小,这就是级的概率这就是级的概率.声压级声压级的基准声压是的基准声压是2*10e-5,SPL=20lg(P/P0),P0=2*10e-52*10e-5,SPL=20lg(P/P0),P0=2*10e-5n n声强声强:在垂直于声传播的平面上在垂直于声传播的平面上,单位时间内通过单位面积的声能量叫单位时间内通过单位面积的声能量叫声强声强,声强是矢量声强是矢量.n n声强级声强级:声强级与声压级一样声强级与声压级一样,都是为了方便描述都是为了方便描述,声强级声强级L=10lg(I/I0),L=10lg(I/I0),其中其中I0=10e-12,I0=10e-12,为基准声强为基准声强.n n声功率声功率:声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率.n n声功率级声功率级:声功率级计算公式同声强声功率级计算公式同声强,基准声功率为基准声功率为10e-1210e-12瓦瓦.n n模态模态:结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态,模态主要有模态主要有两个方面两个方面,模态振型和模态频率模态振型和模态频率,可以通过试验的方法或可以通过试验的方法或CAECAE分析的方分析的方法获得目标的模态信息法获得目标的模态信息,模态频率主要和结构的刚度和质量有关模态频率主要和结构的刚度和质量有关.3 3.n n计权计权:人耳对声音的感觉与频率之间有非常大的关系人耳对声音的感觉与频率之间有非常大的关系,下面是等响度曲线下面是等响度曲线n n由图可知由图可知,在不同的频率听起来同样响的声压是不一样的在不同的频率听起来同样响的声压是不一样的,为了反映人耳为了反映人耳的这种变化的这种变化,需要对声音进行频率加权来进行评价需要对声音进行频率加权来进行评价.由于分析侧重点不同由于分析侧重点不同所以有很多种计权方式所以有很多种计权方式,汽车噪声最为常用的是汽车噪声最为常用的是A A计权计权1401301201101009080706050403020100 声压级 dB Re 2 x 10 Pa-520 Hz 30 40 60 80 100 200 300 400 600 800 1000 2kHz 3 4 6 8 10 154 4.计权曲线5 5.试验测量设备n n声压测量:传声器n n声强测量:声强探头n n振动测量:可以测量位移,速度或加速度;通常是测量加速度.n n脉冲激励输入:力锤n n其它输入:激振器,可以输入随机信号,脉冲随机,单频正玄,扫描正玄等.6 6.汽车NVH的关键部件 几乎汽车上所有的零件都有可能产生几乎汽车上所有的零件都有可能产生NVHNVH问题问题,其其中最为主要的是中最为主要的是:发动机本体发动机本体发动机附件发动机附件悬置悬置进排气系统进排气系统动力传动系统动力传动系统(变速箱变速箱,传动轴等传动轴等)轮胎轮胎车身和隔音系统部件车身和隔音系统部件7 7.发动机、传动系等运动机构直接辐射汽车车外噪声进气、排气、冷却风扇等空气动力性噪声汽车车内噪声汽车轮胎、悬架汽车车架、车身结构孔缝泄漏噪声 激励路面激励8 8.汽车NVH性能评价n n汽车汽车NVHNVH性能评价的主要内容为性能评价的主要内容为n n1.1.怠速噪声和振动怠速噪声和振动n n2.2.急加速过程的噪声和振动急加速过程的噪声和振动n n3.3.匀加速过程的噪声和振动匀加速过程的噪声和振动n n4.4.减速噪声和振动减速噪声和振动n n5.5.高速风噪声高速风噪声n n6.6.叽叽嘎嘎声叽叽嘎嘎声n n7.7.启动和熄火时的噪声和振动启动和熄火时的噪声和振动n n8.8.轮胎噪声轮胎噪声n n9.9.通过噪声通过噪声9 9.n n其中通过噪声为国家强检项目其中通过噪声为国家强检项目:GB1495-2002:GB1495-20021010.汽车设计过程中的NVH工作n n概念设计阶段概念设计阶段:1.1.确定整车的市场定位确定整车的市场定位,制定制定NVHNVH总体目标总体目标,并分解到子系统或部件的并分解到子系统或部件的NVHNVH目标目标.如下表如下表:1111.n n制定整车的模态分布表制定整车的模态分布表:1212.n n利用现有的利用现有的CAECAE模型进行拼凑模型分析模型进行拼凑模型分析,获得初步的获得初步的NVHNVH性性能预测能预测.主要分析车身的模态主要分析车身的模态,扭转刚度和弯曲刚度扭转刚度和弯曲刚度 车身截面分析车身截面分析 建立建立stick modestick mode预测车身的模态预测车身的模态,扭转和弯曲刚度扭转和弯曲刚度 接头分析接头分析在开发的早期阶段分析及优化截面和接头的性能在开发的早期阶段分析及优化截面和接头的性能,减少设计缺减少设计缺陷陷.1313.1414.1515.1616.n nCAD CAD 设计设计阶段阶段:n nCAECAE部分部分 BIW BIW 模态和刚度分析模态和刚度分析 开启件的刚度和模态分析开启件的刚度和模态分析 Trimmed body Trimmed body模态分析模态分析 Point mobility Point mobility分析和振动传递函数分析分析和振动传递函数分析 声学模态分析声学模态分析 声学传递函数和钣金贡献量分析声学传递函数和钣金贡献量分析 发动机悬置支架分析发动机悬置支架分析 排气吊挂位置分析排气吊挂位置分析 发动机悬置位置和刚度优化发动机悬置位置和刚度优化 进排气系统声学分析进排气系统声学分析 底盘件模态分析底盘件模态分析 高频噪声分析高频噪声分析(统计能量法统计能量法)风噪声分析风噪声分析(CFD)(CFD)1717.1818.1919.2020.2121.2222.2323.2424.2525.2626.目的:和理安排悬置的位置和安装角度,通过悬置传递到车身上的力分析条件:动力总成的质心,质量和转动惯量,悬置的安装空间.发动机悬置系统优化2727.分析目的:对进排气系统的声学性能进行优化,降低进排气噪声对车内和车外噪声的影响分析条件:发动机进排气歧管口处的声压(可以试验测量或通过汽研院动力总成分析科分析得到)和进排气系统的模型.进排气系统声学性能优化2828.底盘件模态分析分析目的:对底盘件的约束模态进行分析和改进,提高传动轴的动刚度,避免共振.分析条件:传动轴数模2929.高频噪声分析(统计能量法)分析目的:分析车内的高频噪声,并对其进行分析.分析条件:隔声和吸声方案及材料的声学参数3030.开发阶段 开发阶段主要以试验开发为主,目的是发现并解决样车的NVH问题,提高整车的NVH性能.开发主要又分为两个阶段,首先需要制订详细的开发计划:如下表.3131.开发阶段的主要试验内容:1.零部件试验:2.白车身的模态试验:对CAE的分析结果进行验证.3.声学灵敏度测试:检查整车关键点的声学灵敏度有没有达到设计要求,并与CAE分析结果进行验证.4.结构灵敏度:检查整车关键点的结构灵敏度有没有达到设计要求,并与CAE分析结果进行验证.5.Point mobility:检查整车的关键点的动刚度有没有达到设计要求.同时检验CAE的分析结果.6.关键部件的模态试验:检查这些部件的模态频率的分布.7.材料声学性能试验:主要分析测量的声学性能能不能达到设计要求,同时为CAE分析提供数据输入.3232.n n2.2.整车开发整车开发:2.1 2.1整车整车NVHNVH评价评价:整车的整车的NVHNVH评价分为主观和客观两个方面评价分为主观和客观两个方面,主观主观评价的主要目的是对整车的评价的主要目的是对整车的NVHNVH性能进行评价性能进行评价,并并提出存在的主要问题提出存在的主要问题,作为下一步工作的主要内容作为下一步工作的主要内容.客观测量主要是通过客观数据发现存在的主要问客观测量主要是通过客观数据发现存在的主要问题题.主观评价通常有顾客立场的主观评价主观评价通常有顾客立场的主观评价,老板的主老板的主观评价和专业的主观评价观评价和专业的主观评价.2.2 2.2 整车整车NVHNVH性能测量性能测量:主要测量内容如下表主要测量内容如下表:3333.1.怠速振动噪声测量2.中间档位WOT车内噪声测量3.中间当我POT车内噪声测量4.中间档位Coast down 车内噪声测量5.悬置振动测量6.进排气噪声测量7.发动机附件频率测量8.启动/熄火振动噪声测量9.底盘系统频率测量10.空调系统噪声测量11.电器系统噪声测量12.关门声测量13.Squeak and Rattle噪声评价14.密封性检查3434.Thank you!?3535.