汽车NVH分析与控制技术.ppt
《汽车NVH分析与控制技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车NVH分析与控制技术.ppt（188页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室王登峰王登峰汽车汽车NVHNVH分析与控制技术分析与控制技术吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院1、国内汽车、国内汽车NVH研究现状研究现状3、汽车噪声源识别方法与应用、汽车噪声源识别方法与应用4、车架和车身的低频声振分析匹配、车架和车身的低频声振分析匹配5、汽车中高频噪声的、汽车中高频噪声的SEA分析方法与应用分析方法与应用2、声学基础、声学基础7、客车噪声分析控制技术举例、客车噪声分析控制技术举例6、关键零部件噪声控制、关键零部件噪声控制-风扇风扇吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院一、国内汽车一、国内汽车NVH研究现状研究现状吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院1、必要性和意义、必要性和意义p噪声污染是世界公认的三大污染源之一；噪声污染是世界公认的三大污染源之一；p汽车作为一种流动的噪声污染源危害更大；汽车作为一种流动的噪声污染源危害更大；p噪声对驾乘人员听力、健康产生损害；噪声对驾乘人员听力、健康产生损害；p为了保护环境和驾乘人员的身心健康，保证汽车工业可持续为了保护环境和驾乘人员的身心健康，保证汽车工业可持续健康发展，各国都制定出相应的法规或标准，来控制汽车噪声健康发展，各国都制定出相应的法规或标准，来控制汽车噪声对环境的污染和对人体危害；对环境的污染和对人体危害；p汽车噪声标准或法规的越来越严格，以及用户对汽车乘坐舒汽车噪声标准或法规的越来越严格，以及用户对汽车乘坐舒适性越来越高的要求，是对汽车适性越来越高的要求，是对汽车NVH分析与控制研究工作的持分析与控制研究工作的持续推动力。
续推动力。
吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院2、汽车噪声法规和标准、汽车噪声法规和标准GB1495-2002汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法汽汽车分分类噪声限噪声限值dB（A）第一第一阶段段第二第二阶段段2002.10.12004.12.30期期间生生产的汽的汽车2005.1.1以后生以后生产的汽的汽车M17774M2（GVM3.5t），或），或N1（GVM3.5t）：
）：
GVM2t2tGVM3.5t78797677M2（3.5t5t）：
）：
P150kWP150kW82858083N2（3.5t12t）：
）：
P3.5t、P150kW811dB（A）；轿车一般在轿车一般在741dB（A）。
4）日本日本:
1）JASOZ101车外噪声试验方法车外噪声试验方法规定：
规定：
N2&N3（GVM）3.5t、P150kW）81dB（A）轿车加速行驶车外加速噪声限值轿车加速行驶车外加速噪声限值75dB（A）。
p车内车内各国虽然没有强制的标准和法规对车内噪声值进行限制，只有在各国虽然没有强制的标准和法规对车内噪声值进行限制，只有在产品鉴定或等级评定时给出不同的参考限值。
产品鉴定或等级评定时给出不同的参考限值。
1）代表汽车声学品质优劣。
是评价汽车产品质量重要指标之一；）代表汽车声学品质优劣。
是评价汽车产品质量重要指标之一；2）影响行驶平顺性、乘坐舒适性、客户购车取向和市场竞争力。
）影响行驶平顺性、乘坐舒适性、客户购车取向和市场竞争力。
吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院整车噪声与整车噪声与乘坐舒适性目标乘坐舒适性目标发动机发动机吸隔声吸隔声屏蔽技术屏蔽技术消声器消声器匹配优化技术匹配优化技术发动机风扇发动机风扇低噪声设计低噪声设计与优化技术与优化技术车身中车身中高频噪声吸高频噪声吸隔声与密封隔声与密封车身结构车身结构与声腔低频与声腔低频声振特性匹配声振特性匹配动力总成动力总成与车身悬置与车身悬置匹配优化匹配优化统计能量分析统计能量分析（SEA）方法）方法车身结构与车身结构与内饰声腔流固内饰声腔流固耦合分析方法耦合分析方法动力总成悬置动力总成悬置隔振与解耦，隔振与解耦，车身刚弹耦合车身刚弹耦合虚拟样机技术虚拟样机技术吸隔声材料性能吸隔声材料性能屏蔽部位和屏蔽部位和屏蔽结构优化屏蔽结构优化热声流耦合分热声流耦合分析与台架试析与台架试验相结合匹验相结合匹配设计方法配设计方法CFD分析与分析与台架试验相台架试验相结合的方法结合的方法4、汽车、汽车NVH分析与控制方法分析与控制方法2022/11/9吉林大学汽车工程学院科研情况简介105、汽车、汽车NVH开发流程开发流程车外噪声车外噪声车内噪声车内噪声声品质声品质乘坐舒适性乘坐舒适性目标制定目标制定目标制定目标制定分系统目标分系统目标分系统目标分系统目标结构、声腔与结构、声腔与连接件修改连接件修改车身有限元模型车身有限元模型车身结构车身结构+声腔模型声腔模型子系统建模分析子系统建模分析子系统建模分析子系统建模分析底盘模型底盘模型用户满意度用户满意度用户满意度用户满意度预测预测预测预测成本重量和其它性能成本重量和其它性能单元目标单元目标车车身身声声学学性性能能悬置特性悬置特性车内声腔车内声腔连接件连接件底底盘盘输输入入副车架副车架车身部件的车身部件的动态刚度动态刚度子系统子系统目标目标底盘部件的底盘部件的振动特性振动特性车身结构车身结构减震器减震器部件有限元模型部件有限元模型（验证车身的刚度验证车身的刚度与振动特性与振动特性）（考核车身的考核车身的声学性能）声学性能）（考核底盘的振动特性考核底盘的振动特性）（考核底盘的激励力考核底盘的激励力）用户用户满意度评价满意度评价用户用户满意度满意度目标设定目标设定车身声固耦合模型车身声固耦合模型+底盘模型底盘模型部件特性的部件特性的分层对标分层对标对标分析对标分析主主主主观观观观评评评评价价价价NVH性能性能分析预测分析预测车身模型车身模型底盘模型底盘模型车内噪声车内噪声前轮前轮车身车身+输入输入用户满意度用户满意度验证验证传递路径分析传递路径分析（TPA）（基于试验的模拟）基于试验的模拟）后轮后轮吉林大学汽车工程学院吉林大学汽车工程学院二、声学基础二、声学基础2022/11/9吉林大学汽车工程学院12一、声学基础一、声学基础1、基本概念、基本概念1）声功率）声功率指单位时间内声源辐射出来的总的声波能量，它表示声源的基指单位时间内声源辐射出来的总的声波能量，它表示声源的基本物理特性，单位是瓦（本物理特性，单位是瓦（W）。
）。
2）声压）声压声波在空气中传播过程中，引起空气质点振动，致使空气密度声波在空气中传播过程中，引起空气质点振动，致使空气密度发生变化，空气压强就在大气压强附近迅速起伏变化，这个压强发生变化，空气压强就在大气压强附近迅速起伏变化，这个压强起伏部分称为声压。
起伏部分称为声压。
p=pf-p03）声能密度）声能密度介质在单位体积内所包含的声能成为声能密度，它和声压之间介质在单位体积内所包含的声能成为声能密度，它和声压之间的关系为：
的关系为：
2022/11/9吉林大学汽车工程学院134）声强声强单位时间内通过垂直于指定传播方向单位面积上的声音能量称单位时间内通过垂直于指定传播方向单位面积上的声音能量称为声强，单位为：
为声强，单位为：
W/m2。
声强的大小与离开声源的距离有关。
声强的大小与离开声源的距离有关。
对于自由场：
对于自由场：
II=p2rms/c对于扩散场从某一方向通过单位面积的声强为：
对于扩散场从某一方向通过单位面积的声强为：
II=p2rms/4c5）点声源）点声源如果声源的尺度远小于声源与接收器之间的距离，该声源就如果声源的尺度远小于声源与接收器之间的距离，该声源就可以看成点声源。
其声强随距离的变化关系为：
可以看成点声源。
其声强随距离的变化关系为：
II=W/4r2可见，声强反比于声源和接受器间的距离的平方，距离增加一倍可见，声强反比于声源和接受器间的距离的平方，距离增加一倍则衰减则衰减6dB。
2022/11/9吉林大学汽车工程学院142、噪声的量度与计算、噪声的量度与计算1）声压级和声强级）声压级和声强级声压和声强一样，都是用以声压和声强一样，都是用以10为底的对数标度来度量的称为声压为底的对数标度来度量的称为声压级和声强级，单位用分贝（级和声强级，单位用分贝（dB）表示。
表示。
声压级定义为：
声压级定义为：
Lp=20log（prms/p0）式中：
式中：
prms-为声压有效值；为声压有效值；p0-为基准声压等于为基准声压等于210-5Pa声强级定义为：
声强级定义为：
Lp=10log（I/II/I00）式中：
式中：
II-为待测声强；为待测声强；II00-为基准声强等于为基准声强等于10-12W/m22022/11/9吉林大学汽车工程学院15声压级与声强级的关系：
声压级与声强级的关系：
LII=Lp+10log（400/0c）因因0c400Ns/m2，等号右边的第二项很小，所以声强级与声压级，等号右边的第二项很小，所以声强级与声压级数值近似相等。
数值近似相等。
2）分贝的计算分贝的计算当同时存在多个声源，或同一声源中存在多种频率成分时则需要当同时存在多个声源，或同一声源中存在多种频率成分时则需要求其合成声压（级）及声强（级）。
求其合成声压（级）及声强（级）。
多个声源时，其合成的有效声压：
多个声源时，其合成的有效声压：
合成的声压级为：
合成的声压级为：
合成的声强级为：
合成的声强级为：
2022/11/9吉林大学汽车工程学院16当存在几个相同声源时，其合成声压级为：
当存在几个相同声源时，其合成声压级为：
当当n=2n=2时，则时，则LLss=L=L11+3+3，即当，即当22个相同声压级的噪声源在一起时，个相同声压级的噪声源在一起时，其总声压级只比一个噪声源增加其总声压级只比一个噪声源增加3dB3dB。
当有两个声级强度不同的噪声源当有两个声级强度不同的噪声源LL11和和LL22、且、且LL11LL22时，其合成声压时，其合成声压级为：
级为：
LLss=L=L11+LL式中：
式中：
增加量增加量LL也可以从下表中查得：
也可以从下表中查得：
表表2-12-1合成声合成声压级的增加量（的增加量（dBdB）L1-L20123456789101112131415L32.52.11.81.51.210.80.60.50.40.30.30.20.20.12022/11/9吉林大学汽车工程学院17从表从表2-1中可以看出，如果两个声源中的一个声压级超过另一个中可以看出，如果两个声源中的一个声压级超过另一个10dB以上时，较弱的声源可以忽略不计。
可见，对有多个噪声源的以上时，较弱的声源可以忽略不计。
可见，对有多个噪声源的汽车进行噪声控制时，必须首先识别和治理最主要的噪声源才会对汽车进行噪声控制时，必须首先识别和治理最主要的噪声源才会对汽车的整体噪声发生作用。
汽车的整体噪声发生作用。
3）频谱）频谱大多数噪声源发出的声音通常包含许多频率成分，进行噪声测大多数噪声源发出的声音通常包含许多频率成分，进行噪声测量时，由传声器测得的噪声信号标定后为声压（级）的时间历程，量时，由传声器测得的噪声信号标定后为声压（级）的时间历程，为了便于了解噪声中包含的频率成份，可对上述声压为了便于了解噪声中包含的频率成份，可对上述声压时间历程信时间历程信号进行号进行FFT变换，得到噪声信号的频谱，从频谱图中可以分析出噪声变换，得到噪声信号的频谱，从频谱图中可以分析出噪声能量随频率的分布规律，并为噪声控制提供依据。
能量随频率的分布规律，并为噪声控制提供依据。
图图2-12-1车内噪声的频谱车内噪声的频谱2022/11/9吉林大学汽车工程学院科研情况简介18图图2-2噪声谱分析示意图噪声谱分析示意图图图2-3FFT2-3FFT分析流程分析流程2022/11/9吉林大学汽车工程学院194）倍频程与）倍频程与1/3倍频程倍频程倍频程数倍频程数n的定义为：
的定义为：
n=log2（fH/fL），当，当n=1时为倍频程，当时为倍频程，当n=1/3时为时为1/3倍频程。
倍频程。
中心频率定义为
升级会员 