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• 计权: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
140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20 Hz 30 40 60 80 100 200 300 400 600 800 1000 2kHz 3 4
• 由图6可知8 ,1在0 不1同5 的频率听起来同样响的声压是不一样的,为了反映人耳 的这种变化,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 所以有很多种计权方式,汽车噪声最为常用的GB1495-2002
汽车设计过程中的NVH工作
• 概念设计阶段: 1. 确定整车的市场定位,制定NVH总体目标,并分解到子系统或部件的NVH
目标.如下表:
• 制定整车的模态分布表:
• 利用现有的CAE模型进行拼凑模型分析,获得初步的NVH性能 预测.
主要分析车身的模态,扭转刚度和弯曲刚度
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
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
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.
汽车车内噪声
直接辐射
汽车车外噪声
• 汽车NVH性能评价的主要内容为 • 1. 怠速噪声和振动 • 2. 急加速过程的噪声和振动 • 3. 匀加速过程的噪声和振动 • 4. 减速噪声和振动 • 5. 高速风噪声 • 6. 叽叽嘎嘎声 • 7. 启动和熄火时的噪声和振动 • 8. 轮胎噪声 • 9. 通过噪声
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计权曲线
几乎汽车上所有的零件都有可能产生NVH问题, 其中最为主要的是: 发动机本体 发动机附件 悬置 进排气系统 动力传动系统(变速箱,传动轴等) 轮胎 车身和隔音系统部件
发动机、传动系 等运动机构
孔 缝 泄 漏 噪 声
进气、排气、冷却风扇等 空气动力性噪声
路面 激励
汽车轮胎、悬架
汽车车架、车身结构
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.
开发阶段的主要试验内容:
1. 零部件试验:
白车身的模态试验:对CAE的分析结果进行验证.
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.
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.
2.2 整车NVH性能测量: 主要测量内容如下表:
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
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.
关键部件的模态试验:检查这些部件的模态频率的分布.
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.
• 2. 整车开发: 2.1整车NVH评价: 整车的NVH评价分为主观和客观两个方面,主 观评价的主要目的是对整车的NVH性能进行评价,并 提出存在的主要问题,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题. 主观评价通常有顾客立场的主观评价,老板 的主观评价和专业的主观评价.
车身截面分析
建立stick mode预测车身的模态,扭转和弯曲刚度
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,减少设计 缺陷.
• CAD 设计阶段: • CAE部分
BIW 模态和刚度分析 开启件的刚度和模态分析 Trimmed body模态分析 Point mobility分析和振动传递函数分析 声学模态分析 声学传递函数和钣金贡献量分析 发动机悬置支架分析 排气吊挂位置分析 发动机悬置位置和刚度优化 进排气系统声学分析 底盘件模态分析 高频噪声分析(统计能量法) 风噪声分析(CFD)
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发动机悬置系统优化
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.
进排气系统声学性能优化
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.
• 声强级:声强级与声压级一样,都是为了方便描述,声强级L=10lg(I/I0), 其中I0=10e-12,为基准声强.
• 声功率:声源在单位时间内辐射的总声能量为声功率.
• 声功率级:声功率级计算公式同声强,基准声功率为10e-12瓦.
• 模态:结构的固有模态是将输入能力放大的一种运动状态,模态主要有两 个方面,模态振型和模态频率,可以通过试验的方法或CAE分析的方法获 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.
NVH基本知识介绍
• 声压:由于声扰动产生的压强
• 声压级: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,所 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.声压级的 基准声压是2*10e-5, SPL=20lg(P/P0) ,P0=2*10e-5
• 声强: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声 强,声强是矢量.