汽車NVH介紹-普及稿課件

1汽車NVH介紹龐劍博士長安汽車工程研究院2010年5月22日1汽車NVH介紹龐劍博士長安汽車工程研究院202NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)2NVH現(xiàn)象與基本問題3動態(tài)性能靜態(tài)性能什么是性能汽車的外觀造型及色彩汽車的內(nèi)室造型、裝飾、色彩內(nèi)室及視野座椅及安全帶對人約束的舒適性娛樂音響系統(tǒng)燈光系統(tǒng)硬件功能維修保養(yǎng)性能重量控制噪聲與振動（NVH）碰撞安全性能行駛操縱性能燃油經(jīng)濟(jì)性能環(huán)境溫度性能乘坐的舒適性能排放性能剎車性能防盜安全性能電子系統(tǒng)性能可靠性能NVH是汽車最重要的指標(biāo)之一

3動態(tài)性能靜態(tài)性能什么是性能汽車的外觀造型及色彩噪聲與振動（4汽車所有的結(jié)構(gòu)都有NVH問題車身動力系統(tǒng)底盤及懸架環(huán)境控制系統(tǒng)電子系統(tǒng)……在所有性能領(lǐng)域（NVH，安全碰撞、操控、燃油經(jīng)濟(jì)性、等）中，NVH是設(shè)計面最廣的領(lǐng)域。4汽車所有的結(jié)構(gòu)都有NVH問題車身在所有性能領(lǐng)域（NVH，5什么是NVH噪聲Noise:是人們不希望的聲音注解:聲音有時是我們需要的是由頻率,聲級和品質(zhì)決定的頻率范圍:20-10,000Hz振動Vibration人身體對運(yùn)動的感覺,頻率通常在0.5-200Motionsensedbythebody,mainlyin.5hz-50hzrange是由頻率,振動級和方向決定的不舒服的感覺Harshness -Rough,gratingordiscordantsensation

NVH:Noise,VibrationandHarshness5什么是NVH噪聲Noise:NVH:Noise,Vi6為什么要做NVH?NVH對顧客非常重要NVH的好壞是顧客購買汽車的一個非常重要的因素.NVH影響顧客的滿意度在所有顧客不滿意的問題中,約有1/3是與NVH有關(guān).NVH影響到售后服務(wù)約1/5的售后服務(wù)與NVH有關(guān)6為什么要做NVH?NVH對顧客非常重要7決定NVH的因素

顧客的要求政府法規(guī)公司的需要和技術(shù)能力競爭車7決定NVH的因素

顧客的要求政府法規(guī)公司的需要和技術(shù)能力8Boom: DrummingLowfrequency(20-100Hz)soundClunk: Transient,lowfrequency,broadbandnoiseDrone,Moan: Largeamplitude80-200HzsoundGroan: 100-150Hzdisturbanceatstart-upGrowl: Broadbandnoiseintherange100-1000HzHarshness: CombinationofnoiseandvibrationleadingtoahardroadfeelRattle: Noiseofmetallicpartsincontact,usuallyrandomRumble: Broadband100-500Hznoise,varyinginamplitudeShake: Lowfrequency(<20Hz)verticalorlateralvibrationsShudder: Lowfrequency(<20Hz)longitudinalvibrationsofavehicleSqueal: TickandHash: MiscellaneousnoisefromtheenginecompartmentWhine: 200-2000Hzsound,usuallyatoneanditsharmonicsNVH對不同的聲音和振動有特定的描述8Boom: DrummingLowfrequency9NVH–車速–發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系動力系統(tǒng)(P/T)NVH路噪RoadNoise風(fēng)噪WindNoise車速Vehiclespeed9NVH–車速–發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系動力系統(tǒng)(P/T)10路面及動力系統(tǒng)的振動Road&P/TVibration路面及動力系統(tǒng)的噪聲Road&P/TSound風(fēng)激勵噪聲WindNoise動力系統(tǒng)的聲品質(zhì)P/TSoundQuality0Hz100Hz250Hz800Hz5000HzNVH與頻率的關(guān)系10路面及動力系統(tǒng)路面及動力系統(tǒng)的噪聲Road&P/T11多通道分析源-通道-接受體模型源動力系統(tǒng)風(fēng)路面其他通道

底盤車身內(nèi)飾其他接受體耳朵手腳座椅11多通道分析源-通道-接受體模型源12NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)汽車聲品質(zhì)12NVH現(xiàn)象與基本問題13源:動力系統(tǒng)NVH動力系統(tǒng)PowertrainPowertrainPowerplantDrivelineExhaustIntakeMountEngineTransmission動力總成Powerplant13源:動力系統(tǒng)NVH動力系統(tǒng)PowertrainPow14發(fā)動機(jī)噪聲源機(jī)械振動與噪聲曲軸系統(tǒng)突輪軸系統(tǒng)鏈,齒輪,皮帶非燃燒引起的沖擊附件燃燒噪聲活塞載荷氣缸蓋載荷曲軸軸承載荷流動噪聲進(jìn)氣排氣風(fēng)扇14發(fā)動機(jī)噪聲源機(jī)械振動與噪聲燃燒噪聲流動噪聲15引起的問題曲軸共振曲軸的應(yīng)力集中和斷裂曲軸扭轉(zhuǎn)振動阻尼器Damper橡膠阻尼器液壓阻尼器15引起的問題曲軸扭轉(zhuǎn)振動阻尼器Damper16發(fā)動機(jī)階次-轉(zhuǎn)速-頻率的關(guān)系1cylinderengine:firingorder:?order2cylinderengine:firingorder:1storder4cylinderengine:firingorder:2ndorder6cylinderengine:firingorder:3rdorder發(fā)火頻率16發(fā)動機(jī)階次-轉(zhuǎn)速-頻率的關(guān)系1cylinderen17彩色圖來表達(dá)可以用三維水瀑圖來表達(dá)WaterfallPlot與發(fā)動機(jī)相關(guān)的NVH表達(dá)圖17彩色圖來表達(dá)可以用三維水瀑圖來表達(dá)Waterfall18變速器嘯叫T.E.vs.GearNoisek(t)e(t)XaXbGearMesh齒輪制造精度不夠齒輪匹配對中不好齒輪材料不好嘯叫的原因：齒輪捏合不好18變速器嘯叫T.E.vs.GearNoisek(t)19變速器敲擊嘯叫的原因：曲軸扭振傳動軸系轉(zhuǎn)速波動變速器齒輪間隙控制不好19變速器敲擊嘯叫的原因：20動力總成NVH動力總成的彎曲模態(tài)動力總成的輻射噪聲懸置位置的振動附件的振動及輻射噪聲20動力總成NVH動力總成的彎曲模態(tài)21啟動噪聲發(fā)動機(jī)缸蓋15CM處CM5_CB10改進(jìn)前浪迪_K14五菱_B12CM5_CB10改進(jìn)后改進(jìn)方案為：1、加強(qiáng)飛輪2、飛輪啟動齒輪不倒角3、加大飛輪啟動齒圈直徑21啟動噪聲發(fā)動機(jī)缸蓋15CM處CM5_CB10改進(jìn)前浪迪_22變速箱分動器后傳遞軸后驅(qū)動橋后半軸前傳遞軸前驅(qū)動橋前半軸支撐軸承萬向節(jié)BalancePlane傳遞軸系的NVH第一階傳遞軸激勵傳遞齒輪嘯叫2階激勵22變速箱分動器后傳遞軸后驅(qū)動橋后半軸前傳遞軸前驅(qū)動橋前半23rOAB1.齒輪嚙合GearMeshing傳遞誤差TransmissionError(TE):R1R2完好的齒輪嚙合應(yīng)該是幾何完滿對中完美齒輪剛度無限大實際的齒輪嚙合為:Actualgearsinmesh:TE=2.軸的不平衡ShaftImbalance3.由十字連接引起的2階激勵2ndOrderExcitationcausedbyCardonjoint23rOAB1.齒輪嚙合GearMeshing傳遞誤差T24進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的NVH排氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)TailpipeOrifice歧管的設(shè)計與聲品質(zhì)24進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的NVH排氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)Tailpip25進(jìn)氣系統(tǒng)NVH空濾器諧振腔四分之一波長管進(jìn)氣口噪聲殼體的輻射噪聲25進(jìn)氣系統(tǒng)NVH空濾器諧振腔四分之一波長管進(jìn)氣口噪聲26排氣系統(tǒng)的NVH質(zhì)心xyz控制指標(biāo)掛鉤傳遞到車體的力排氣尾管噪聲殼體輻射噪聲控制方法：消音器的設(shè)計波紋管/球連接的選擇吊耳剛度。。。。。。26排氣系統(tǒng)的NVH質(zhì)心xyz控制指標(biāo)控制方法：27路面-懸掛-底盤的NVH激勵源路面表面的形狀輪胎的剛度和壓力輪胎塊的長度和形狀輪胎的寬度和尺寸汽車的速度傳遞路徑隔離懸掛的隔振設(shè)計結(jié)構(gòu)模態(tài):控制臂,穩(wěn)定桿,等輪胎的聲腔模態(tài)和結(jié)構(gòu)模態(tài)的耦合響應(yīng):車身靈敏度27路面-懸掛-底盤的NVH激勵源28風(fēng)激勵噪聲風(fēng)激勵噪聲:由于氣流繞著汽車運(yùn)動而產(chǎn)生的噪聲激勵源:空氣動力湍流Cavityresonance其他:天線的渦流,擋風(fēng)玻璃的湍流產(chǎn)PathUnsealedholesandopeningsTransmissionthoughcomponentsControl:vehicleshapesealing>90km/h28風(fēng)激勵噪聲風(fēng)激勵噪聲:由于氣流繞著汽車運(yùn)動而產(chǎn)生的噪聲29NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)29NVH現(xiàn)象與基本問題30NVH通道的控制結(jié)構(gòu)聲的傳遞通道:空氣聲的傳遞通道:30NVH通道的控制結(jié)構(gòu)聲的傳遞通道:空氣聲的傳遞通道:31噪聲通道控制噪聲通道是由聲學(xué)包裝來完成的車身的密封孔洞的控制隔聲材料的應(yīng)用吸聲材料的應(yīng)用31噪聲通道控制噪聲通道是由聲學(xué)包裝來完成的32振動通道的控制車身結(jié)構(gòu)的控制：提高結(jié)構(gòu)和支架的剛度,阻止振動的傳遞隔振器吸振器阻尼材料振動通道控制的方法有:車身傳遞通道的靈敏度32振動通道的控制車身結(jié)構(gòu)的控制：提高結(jié)構(gòu)和支架的剛度,阻33結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)整車模態(tài)-白車身-裝飾車身局部模態(tài)車身的結(jié)構(gòu)靈敏度33結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)整車模態(tài)34車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與其他相鄰結(jié)構(gòu)模態(tài)分開車身結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與車身聲腔模態(tài)分開整車模態(tài)的剛度要足夠大,以避免產(chǎn)生奇異噪聲局部模態(tài)應(yīng)該足夠高,以避免引起NVH問題,如轟鳴聲,等.結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)34車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與其他相鄰結(jié)構(gòu)模態(tài)分開結(jié)構(gòu)通道控制:35車身阻尼處理在車身板上,加阻尼材料可以減小結(jié)構(gòu)振動和產(chǎn)生的輻射噪聲(中頻).

FloorpanRoofPackageTrayWheelhouseDashOilPanValveCoverDoors35車身阻尼處理在車身板上,加阻尼材料可以減小結(jié)構(gòu)振動和產(chǎn)36車身的設(shè)計影響到風(fēng)激勵噪聲車身的設(shè)計:減小風(fēng)激勵引起的噪聲36車身的設(shè)計影響到風(fēng)激勵噪聲車身的設(shè)計:減小風(fēng)激勵引起的37底盤/懸掛系統(tǒng)的NVH輪胎的控制:聲腔模態(tài)結(jié)構(gòu)模態(tài)輪胎的平衡懸架系統(tǒng)的控制懸架的模態(tài)頻率懸架的剛度與阻尼懸架跳動的頻率懸架部件的頻率隔振墊隔振墊的控制隔振墊的剛度隔振墊的剛度與車架剛度的比值37底盤/懸掛系統(tǒng)的NVH輪胎的控制:懸架系統(tǒng)的控制隔振38動力總成的隔離動力總成隔離的三個目標(biāo)從主動邊到被動邊的振動衰減10倍動力總成的六個模態(tài)解耦繞主慣性軸的模態(tài)頻率必須滿足38動力總成的隔離動力總成隔離的三個目標(biāo)從主動邊到被動邊的振39橡膠隔振器半主動隔振器主動隔振器隔振器的種類耦和液壓隔振器HydraulicmountwithsimpleorificeHydraulicmountwithinertiatrack解耦的液壓隔振器39橡膠隔振器半主動隔振器主動隔振器隔振器的種類耦和液壓隔振40NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)40NVH現(xiàn)象與基本問題41汽車NVH的兩方面的評估車外通過噪聲的評估車內(nèi)NVH的評估車內(nèi)NVH評估的兩個方面主觀駕評客觀測試評估41汽車NVH的兩方面的評估車外通過噪聲的評估車內(nèi)NVH評估42通過噪聲為什么制定通過噪聲顧客關(guān)注噪聲污染政府制訂了政府法規(guī)什么是通過噪聲42通過噪聲為什么制定通過噪聲什么是通過噪聲43通過噪聲測試通過噪聲標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn):歐標(biāo),ISO,SAE,等.

Standards:Euro,ISO362,SAEJ986,SAEJ1470,etc.10m10m10m10m10m10m7.5m7.5m>3m50m麥克風(fēng)麥克風(fēng)A-AB-B43通過噪聲測試通過噪聲標(biāo)準(zhǔn)10m10m10m10m10m144車內(nèi)NVH主觀評價顧客對車內(nèi)NVH給出直覺的感受:聲音:安靜或吵鬧,舒適或煩惱振動:大或小,舒服或不舒服不同車輛的顧客對NVH有不同的感受運(yùn)動車的顧客喜歡有力的發(fā)動機(jī)聲音,而且感覺刺激豪華車的顧客喜歡安靜而舒適的感覺主觀評級44車內(nèi)NVH主觀評價顧客對車內(nèi)NVH給出直覺的感受:不同車45客觀評估客觀評估的內(nèi)容:駕駛員和乘客耳朵的聲音:地板或座椅軌道的振動方向盤的振動椅子和人體的振動MicrophoneAccelerometer駕車狀況IdleWideOpenThrottle(WOT)PartialOpenThrottle(POT)CruiseReverseCoastdownTip-in,tip-out45客觀評估客觀評估的內(nèi)容:MicrophoneAccel46不同級別的評估VehicleNVHtargetExhaustTailpipeNoiseTargetMufflerTLExhaustVibrationHangerForceExample:整車級評估系統(tǒng)級評估部件級評估46不同級別的評估VehicleNVHtargetEx47NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)47NVH現(xiàn)象與基本問題48室外和室內(nèi)試驗試驗場(路面)試驗實驗室試驗試驗種類振動試驗噪聲試驗靈敏度試驗其它試驗道路:環(huán)道直道平整的瀝青路面平整的水泥路面粗糙的水泥路面磚做的路面鵝石路面斜坡路面48室外和室內(nèi)試驗試驗種類試驗道路:49振動試驗4postershaker模態(tài)試驗錘子敲擊激振器激勵振動響應(yīng)座椅,方向盤,等seattrack,steeringwheel,etc.異響識別隔振器剛度激光測量,等49振動試驗4postershaker模態(tài)試驗50噪聲測試車內(nèi)噪聲進(jìn)氣噪聲排氣噪聲發(fā)動機(jī)輻射噪聲殼體輻射噪聲通過噪聲50噪聲測試車內(nèi)噪聲51靈敏度測量聲學(xué)靈敏度測量振動靈敏度測量聲傳遞損失測量靈敏度有時被稱為傳遞函數(shù)51靈敏度測量聲學(xué)靈敏度測量靈敏度有時被稱為傳遞函數(shù)52風(fēng)洞噪聲試驗空氣動力—聲學(xué)風(fēng)洞

車輛風(fēng)阻試驗車輛穩(wěn)定性試驗側(cè)風(fēng)響應(yīng)試驗車內(nèi)噪聲試驗車外噪聲試驗內(nèi)流優(yōu)化試驗流動顯示試驗雨刮器試驗52風(fēng)洞噪聲試驗空氣動力—聲學(xué)風(fēng)洞53NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)53NVH現(xiàn)象與基本問題54CAE的重要性別降低成本減少摩型車節(jié)約時間多方案設(shè)計多功能分析穩(wěn)健性設(shè)計廣泛地應(yīng)用到汽車開發(fā)目標(biāo)設(shè)定和分解整車分析系統(tǒng)/子系統(tǒng)分析部件分析54CAE的重要性別廣泛地應(yīng)用到汽車開發(fā)55例子：有限元分析有限元對低頻分析是很精確的有限元可以用來分析系統(tǒng)/部件的NVH問題有限元也可以用來分析整車的NVH問題分析目標(biāo)：結(jié)構(gòu)模態(tài)響應(yīng)NVH-CAE分析方法有限元分析邊界元分析統(tǒng)計能量分析其它聲學(xué)分析模態(tài)綜合分析傳遞路經(jīng)分析55例子：有限元分析有限元對低頻分析是很精確的NVH-CAE56NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)56NVH現(xiàn)象與基本問題57NVH開發(fā)流程整車系統(tǒng)子系統(tǒng)零部件戰(zhàn)略決策開發(fā)開始項目確認(rèn)試生產(chǎn)出廠目標(biāo)分解性能驗證顧客需求政府法規(guī)競爭產(chǎn)品公司技術(shù)戰(zhàn)略決策產(chǎn)品開發(fā)三到四年時間汽車上市57NVH開發(fā)流程整車系統(tǒng)子系統(tǒng)零部件戰(zhàn)略決策開發(fā)開始項目確58確定顧客需求確定性能戰(zhàn)略決定競爭者BenchmarkStudy找差距選擇概念設(shè)計性能間的平衡設(shè)定整車級目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)的原則58確定顧客需求確定性能戰(zhàn)略決定競爭者BenchmarkS59BenchmarkingCompetitionVehicleandsystemleveldatabaseQuickcontributionanalysis–Competitivevehicles目標(biāo)設(shè)定SetTargetsFuturewithrespecttocompetitiveactionsBalancewithrespecttootherattributes,cost,weight目標(biāo)分解CascadeRequirementtoSubsystems設(shè)計論證DesignVerification目標(biāo)制定-分解-驗證目標(biāo)的級別TargetLevels整車(顧客)級目標(biāo),例如車內(nèi)噪聲系統(tǒng)級目標(biāo),如動力系統(tǒng)的噪聲子系統(tǒng)級目標(biāo),如排氣口的噪聲部件級目標(biāo),如消聲器的傳遞損失59BenchmarkingCompetition目標(biāo)制定60leaderAmongtheleaderCompetitor車1,2,3是市場上最好的三款車這三款車作為benchmark的汽車根據(jù)benchmark的結(jié)果,設(shè)定目標(biāo)目標(biāo)的分類:領(lǐng)導(dǎo)者領(lǐng)導(dǎo)群體之中競爭者目標(biāo)制定設(shè)定60leaderAmongtheleaderCompet61怠速頻率模態(tài)分離策略在產(chǎn)品開發(fā)的初期,對所有系統(tǒng)和部件建立模態(tài)頻率表為設(shè)計和目標(biāo)制定提供模態(tài)分析的策略61怠速頻率模態(tài)分離策略在產(chǎn)品開發(fā)的初期,對所有系統(tǒng)和部件建62VehicleLevelTargetSystemLevelTargetSubsystemLevelTargetComponentLevelTarget目標(biāo)分解目標(biāo)分解是從上至下目標(biāo)分解也是雙向的目標(biāo)分解也是雙向的62VehicleLevelTargetSystemL63NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)63NVH現(xiàn)象與基本問題64聲品質(zhì)SoundQuality:

主觀評價好聽的聲音NiceSound不好聽的聲音BadSound聲品質(zhì)介紹IntroductionofSoundQuality64聲品質(zhì)SoundQuality:好聽的聲音不好聽的聲65傳統(tǒng)上,噪聲控制就是降低聲音的大小僅考慮聲級的大小和頻率成分八十年代后,在汽車界開始使用聲品質(zhì)汽車的聲音與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)汽車的聲音與發(fā)動機(jī)發(fā)火階次有關(guān)聲音的成分影響聽覺聲音影響到顧客的滿意度部件的聲品質(zhì)影響汽車的品牌品牌的象征

汽車的DNA聲品質(zhì)65傳統(tǒng)上,噪聲控制就是降低聲音的大小聲品質(zhì)66關(guān)門聲品質(zhì)電器聲品質(zhì)動力系統(tǒng)的聲品質(zhì)三大聲品質(zhì)問題好聽的聲音

安靜

頻率低(結(jié)實)一次碰撞聲

沒有額外的噪聲

不好聽的聲音聲音大高頻率象鈴的聲音多次碰撞聲,嘁嘁喳喳.例子：關(guān)門聲品質(zhì)66關(guān)門聲品質(zhì)三大聲品質(zhì)問題好聽的聲音 不好聽的聲音例子67動力系統(tǒng)聲品質(zhì)乘用車：安靜感受跑車：運(yùn)動感受控制動力系統(tǒng)聲品質(zhì)的關(guān)鍵系統(tǒng)：進(jìn)氣歧管和排氣歧管的設(shè)計進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計排氣系統(tǒng)設(shè)計動力系統(tǒng)的噪聲源發(fā)動機(jī)輻射噪聲進(jìn)氣口噪聲排氣尾管噪聲傳動系統(tǒng)的輻射噪聲結(jié)構(gòu)噪聲動力系統(tǒng)聲品質(zhì)設(shè)計原則階次的平衡避免高頻噪聲消除共振(提高線性度)半階成分會增加運(yùn)動感67動力系統(tǒng)聲品質(zhì)乘用車：安靜感受控制動力系統(tǒng)聲品質(zhì)的關(guān)鍵系68謝謝!68謝謝!69汽車NVH介紹龐劍博士長安汽車工程研究院2010年5月22日1汽車NVH介紹龐劍博士長安汽車工程研究院2070NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)2NVH現(xiàn)象與基本問題71動態(tài)性能靜態(tài)性能什么是性能汽車的外觀造型及色彩汽車的內(nèi)室造型、裝飾、色彩內(nèi)室及視野座椅及安全帶對人約束的舒適性娛樂音響系統(tǒng)燈光系統(tǒng)硬件功能維修保養(yǎng)性能重量控制噪聲與振動（NVH）碰撞安全性能行駛操縱性能燃油經(jīng)濟(jì)性能環(huán)境溫度性能乘坐的舒適性能排放性能剎車性能防盜安全性能電子系統(tǒng)性能可靠性能NVH是汽車最重要的指標(biāo)之一

3動態(tài)性能靜態(tài)性能什么是性能汽車的外觀造型及色彩噪聲與振動（72汽車所有的結(jié)構(gòu)都有NVH問題車身動力系統(tǒng)底盤及懸架環(huán)境控制系統(tǒng)電子系統(tǒng)……在所有性能領(lǐng)域（NVH，安全碰撞、操控、燃油經(jīng)濟(jì)性、等）中，NVH是設(shè)計面最廣的領(lǐng)域。4汽車所有的結(jié)構(gòu)都有NVH問題車身在所有性能領(lǐng)域（NVH，73什么是NVH噪聲Noise:是人們不希望的聲音注解:聲音有時是我們需要的是由頻率,聲級和品質(zhì)決定的頻率范圍:20-10,000Hz振動Vibration人身體對運(yùn)動的感覺,頻率通常在0.5-200Motionsensedbythebody,mainlyin.5hz-50hzrange是由頻率,振動級和方向決定的不舒服的感覺Harshness -Rough,gratingordiscordantsensation

NVH:Noise,VibrationandHarshness5什么是NVH噪聲Noise:NVH:Noise,Vi74為什么要做NVH?NVH對顧客非常重要NVH的好壞是顧客購買汽車的一個非常重要的因素.NVH影響顧客的滿意度在所有顧客不滿意的問題中,約有1/3是與NVH有關(guān).NVH影響到售后服務(wù)約1/5的售后服務(wù)與NVH有關(guān)6為什么要做NVH?NVH對顧客非常重要75決定NVH的因素

顧客的要求政府法規(guī)公司的需要和技術(shù)能力競爭車7決定NVH的因素

顧客的要求政府法規(guī)公司的需要和技術(shù)能力76Boom: DrummingLowfrequency(20-100Hz)soundClunk: Transient,lowfrequency,broadbandnoiseDrone,Moan: Largeamplitude80-200HzsoundGroan: 100-150Hzdisturbanceatstart-upGrowl: Broadbandnoiseintherange100-1000HzHarshness: CombinationofnoiseandvibrationleadingtoahardroadfeelRattle: Noiseofmetallicpartsincontact,usuallyrandomRumble: Broadband100-500Hznoise,varyinginamplitudeShake: Lowfrequency(<20Hz)verticalorlateralvibrationsShudder: Lowfrequency(<20Hz)longitudinalvibrationsofavehicleSqueal: TickandHash: MiscellaneousnoisefromtheenginecompartmentWhine: 200-2000Hzsound,usuallyatoneanditsharmonicsNVH對不同的聲音和振動有特定的描述8Boom: DrummingLowfrequency77NVH–車速–發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系動力系統(tǒng)(P/T)NVH路噪RoadNoise風(fēng)噪WindNoise車速Vehiclespeed9NVH–車速–發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系動力系統(tǒng)(P/T)78路面及動力系統(tǒng)的振動Road&P/TVibration路面及動力系統(tǒng)的噪聲Road&P/TSound風(fēng)激勵噪聲WindNoise動力系統(tǒng)的聲品質(zhì)P/TSoundQuality0Hz100Hz250Hz800Hz5000HzNVH與頻率的關(guān)系10路面及動力系統(tǒng)路面及動力系統(tǒng)的噪聲Road&P/T79多通道分析源-通道-接受體模型源動力系統(tǒng)風(fēng)路面其他通道

底盤車身內(nèi)飾其他接受體耳朵手腳座椅11多通道分析源-通道-接受體模型源80NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)汽車聲品質(zhì)12NVH現(xiàn)象與基本問題81源:動力系統(tǒng)NVH動力系統(tǒng)PowertrainPowertrainPowerplantDrivelineExhaustIntakeMountEngineTransmission動力總成Powerplant13源:動力系統(tǒng)NVH動力系統(tǒng)PowertrainPow82發(fā)動機(jī)噪聲源機(jī)械振動與噪聲曲軸系統(tǒng)突輪軸系統(tǒng)鏈,齒輪,皮帶非燃燒引起的沖擊附件燃燒噪聲活塞載荷氣缸蓋載荷曲軸軸承載荷流動噪聲進(jìn)氣排氣風(fēng)扇14發(fā)動機(jī)噪聲源機(jī)械振動與噪聲燃燒噪聲流動噪聲83引起的問題曲軸共振曲軸的應(yīng)力集中和斷裂曲軸扭轉(zhuǎn)振動阻尼器Damper橡膠阻尼器液壓阻尼器15引起的問題曲軸扭轉(zhuǎn)振動阻尼器Damper84發(fā)動機(jī)階次-轉(zhuǎn)速-頻率的關(guān)系1cylinderengine:firingorder:?order2cylinderengine:firingorder:1storder4cylinderengine:firingorder:2ndorder6cylinderengine:firingorder:3rdorder發(fā)火頻率16發(fā)動機(jī)階次-轉(zhuǎn)速-頻率的關(guān)系1cylinderen85彩色圖來表達(dá)可以用三維水瀑圖來表達(dá)WaterfallPlot與發(fā)動機(jī)相關(guān)的NVH表達(dá)圖17彩色圖來表達(dá)可以用三維水瀑圖來表達(dá)Waterfall86變速器嘯叫T.E.vs.GearNoisek(t)e(t)XaXbGearMesh齒輪制造精度不夠齒輪匹配對中不好齒輪材料不好嘯叫的原因：齒輪捏合不好18變速器嘯叫T.E.vs.GearNoisek(t)87變速器敲擊嘯叫的原因：曲軸扭振傳動軸系轉(zhuǎn)速波動變速器齒輪間隙控制不好19變速器敲擊嘯叫的原因：88動力總成NVH動力總成的彎曲模態(tài)動力總成的輻射噪聲懸置位置的振動附件的振動及輻射噪聲20動力總成NVH動力總成的彎曲模態(tài)89啟動噪聲發(fā)動機(jī)缸蓋15CM處CM5_CB10改進(jìn)前浪迪_K14五菱_B12CM5_CB10改進(jìn)后改進(jìn)方案為：1、加強(qiáng)飛輪2、飛輪啟動齒輪不倒角3、加大飛輪啟動齒圈直徑21啟動噪聲發(fā)動機(jī)缸蓋15CM處CM5_CB10改進(jìn)前浪迪_90變速箱分動器后傳遞軸后驅(qū)動橋后半軸前傳遞軸前驅(qū)動橋前半軸支撐軸承萬向節(jié)BalancePlane傳遞軸系的NVH第一階傳遞軸激勵傳遞齒輪嘯叫2階激勵22變速箱分動器后傳遞軸后驅(qū)動橋后半軸前傳遞軸前驅(qū)動橋前半91rOAB1.齒輪嚙合GearMeshing傳遞誤差TransmissionError(TE):R1R2完好的齒輪嚙合應(yīng)該是幾何完滿對中完美齒輪剛度無限大實際的齒輪嚙合為:Actualgearsinmesh:TE=2.軸的不平衡ShaftImbalance3.由十字連接引起的2階激勵2ndOrderExcitationcausedbyCardonjoint23rOAB1.齒輪嚙合GearMeshing傳遞誤差T92進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的NVH排氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)TailpipeOrifice歧管的設(shè)計與聲品質(zhì)24進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的NVH排氣系統(tǒng)進(jìn)氣系統(tǒng)Tailpip93進(jìn)氣系統(tǒng)NVH空濾器諧振腔四分之一波長管進(jìn)氣口噪聲殼體的輻射噪聲25進(jìn)氣系統(tǒng)NVH空濾器諧振腔四分之一波長管進(jìn)氣口噪聲94排氣系統(tǒng)的NVH質(zhì)心xyz控制指標(biāo)掛鉤傳遞到車體的力排氣尾管噪聲殼體輻射噪聲控制方法：消音器的設(shè)計波紋管/球連接的選擇吊耳剛度。。。。。。26排氣系統(tǒng)的NVH質(zhì)心xyz控制指標(biāo)控制方法：95路面-懸掛-底盤的NVH激勵源路面表面的形狀輪胎的剛度和壓力輪胎塊的長度和形狀輪胎的寬度和尺寸汽車的速度傳遞路徑隔離懸掛的隔振設(shè)計結(jié)構(gòu)模態(tài):控制臂,穩(wěn)定桿,等輪胎的聲腔模態(tài)和結(jié)構(gòu)模態(tài)的耦合響應(yīng):車身靈敏度27路面-懸掛-底盤的NVH激勵源96風(fēng)激勵噪聲風(fēng)激勵噪聲:由于氣流繞著汽車運(yùn)動而產(chǎn)生的噪聲激勵源:空氣動力湍流Cavityresonance其他:天線的渦流,擋風(fēng)玻璃的湍流產(chǎn)PathUnsealedholesandopeningsTransmissionthoughcomponentsControl:vehicleshapesealing>90km/h28風(fēng)激勵噪聲風(fēng)激勵噪聲:由于氣流繞著汽車運(yùn)動而產(chǎn)生的噪聲97NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)29NVH現(xiàn)象與基本問題98NVH通道的控制結(jié)構(gòu)聲的傳遞通道:空氣聲的傳遞通道:30NVH通道的控制結(jié)構(gòu)聲的傳遞通道:空氣聲的傳遞通道:99噪聲通道控制噪聲通道是由聲學(xué)包裝來完成的車身的密封孔洞的控制隔聲材料的應(yīng)用吸聲材料的應(yīng)用31噪聲通道控制噪聲通道是由聲學(xué)包裝來完成的100振動通道的控制車身結(jié)構(gòu)的控制：提高結(jié)構(gòu)和支架的剛度,阻止振動的傳遞隔振器吸振器阻尼材料振動通道控制的方法有:車身傳遞通道的靈敏度32振動通道的控制車身結(jié)構(gòu)的控制：提高結(jié)構(gòu)和支架的剛度,阻101結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)整車模態(tài)-白車身-裝飾車身局部模態(tài)車身的結(jié)構(gòu)靈敏度33結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)整車模態(tài)102車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與其他相鄰結(jié)構(gòu)模態(tài)分開車身結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與車身聲腔模態(tài)分開整車模態(tài)的剛度要足夠大,以避免產(chǎn)生奇異噪聲局部模態(tài)應(yīng)該足夠高,以避免引起NVH問題,如轟鳴聲,等.結(jié)構(gòu)通道控制:車身結(jié)構(gòu)34車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)該與其他相鄰結(jié)構(gòu)模態(tài)分開結(jié)構(gòu)通道控制:103車身阻尼處理在車身板上,加阻尼材料可以減小結(jié)構(gòu)振動和產(chǎn)生的輻射噪聲(中頻).

FloorpanRoofPackageTrayWheelhouseDashOilPanValveCoverDoors35車身阻尼處理在車身板上,加阻尼材料可以減小結(jié)構(gòu)振動和產(chǎn)104車身的設(shè)計影響到風(fēng)激勵噪聲車身的設(shè)計:減小風(fēng)激勵引起的噪聲36車身的設(shè)計影響到風(fēng)激勵噪聲車身的設(shè)計:減小風(fēng)激勵引起的105底盤/懸掛系統(tǒng)的NVH輪胎的控制:聲腔模態(tài)結(jié)構(gòu)模態(tài)輪胎的平衡懸架系統(tǒng)的控制懸架的模態(tài)頻率懸架的剛度與阻尼懸架跳動的頻率懸架部件的頻率隔振墊隔振墊的控制隔振墊的剛度隔振墊的剛度與車架剛度的比值37底盤/懸掛系統(tǒng)的NVH輪胎的控制:懸架系統(tǒng)的控制隔振106動力總成的隔離動力總成隔離的三個目標(biāo)從主動邊到被動邊的振動衰減10倍動力總成的六個模態(tài)解耦繞主慣性軸的模態(tài)頻率必須滿足38動力總成的隔離動力總成隔離的三個目標(biāo)從主動邊到被動邊的振107橡膠隔振器半主動隔振器主動隔振器隔振器的種類耦和液壓隔振器HydraulicmountwithsimpleorificeHydraulicmountwithinertiatrack解耦的液壓隔振器39橡膠隔振器半主動隔振器主動隔振器隔振器的種類耦和液壓隔振108NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)40NVH現(xiàn)象與基本問題109汽車NVH的兩方面的評估車外通過噪聲的評估車內(nèi)NVH的評估車內(nèi)NVH評估的兩個方面主觀駕評客觀測試評估41汽車NVH的兩方面的評估車外通過噪聲的評估車內(nèi)NVH評估110通過噪聲為什么制定通過噪聲顧客關(guān)注噪聲污染政府制訂了政府法規(guī)什么是通過噪聲42通過噪聲為什么制定通過噪聲什么是通過噪聲111通過噪聲測試通過噪聲標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn):歐標(biāo),ISO,SAE,等.

Standards:Euro,ISO362,SAEJ986,SAEJ1470,etc.10m10m10m10m10m10m7.5m7.5m>3m50m麥克風(fēng)麥克風(fēng)A-AB-B43通過噪聲測試通過噪聲標(biāo)準(zhǔn)10m10m10m10m10m1112車內(nèi)NVH主觀評價顧客對車內(nèi)NVH給出直覺的感受:聲音:安靜或吵鬧,舒適或煩惱振動:大或小,舒服或不舒服不同車輛的顧客對NVH有不同的感受運(yùn)動車的顧客喜歡有力的發(fā)動機(jī)聲音,而且感覺刺激豪華車的顧客喜歡安靜而舒適的感覺主觀評級44車內(nèi)NVH主觀評價顧客對車內(nèi)NVH給出直覺的感受:不同車113客觀評估客觀評估的內(nèi)容:駕駛員和乘客耳朵的聲音:地板或座椅軌道的振動方向盤的振動椅子和人體的振動MicrophoneAccelerometer駕車狀況IdleWideOpenThrottle(WOT)PartialOpenThrottle(POT)CruiseReverseCoastdownTip-in,tip-out45客觀評估客觀評估的內(nèi)容:MicrophoneAccel114不同級別的評估VehicleNVHtargetExhaustTailpipeNoiseTargetMufflerTLExhaustVibrationHangerForceExample:整車級評估系統(tǒng)級評估部件級評估46不同級別的評估VehicleNVHtargetEx115NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)47NVH現(xiàn)象與基本問題116室外和室內(nèi)試驗試驗場(路面)試驗實驗室試驗試驗種類振動試驗噪聲試驗靈敏度試驗其它試驗道路:環(huán)道直道平整的瀝青路面平整的水泥路面粗糙的水泥路面磚做的路面鵝石路面斜坡路面48室外和室內(nèi)試驗試驗種類試驗道路:117振動試驗4postershaker模態(tài)試驗錘子敲擊激振器激勵振動響應(yīng)座椅,方向盤,等seattrack,steeringwheel,etc.異響識別隔振器剛度激光測量,等49振動試驗4postershaker模態(tài)試驗118噪聲測試車內(nèi)噪聲進(jìn)氣噪聲排氣噪聲發(fā)動機(jī)輻射噪聲殼體輻射噪聲通過噪聲50噪聲測試車內(nèi)噪聲119靈敏度測量聲學(xué)靈敏度測量振動靈敏度測量聲傳遞損失測量靈敏度有時被稱為傳遞函數(shù)51靈敏度測量聲學(xué)靈敏度測量靈敏度有時被稱為傳遞函數(shù)120風(fēng)洞噪聲試驗空氣動力—聲學(xué)風(fēng)洞

車輛風(fēng)阻試驗車輛穩(wěn)定性試驗側(cè)風(fēng)響應(yīng)試驗車內(nèi)噪聲試驗車外噪聲試驗內(nèi)流優(yōu)化試驗流動顯示試驗雨刮器試驗52風(fēng)洞噪聲試驗空氣動力—聲學(xué)風(fēng)洞121NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)與評估NVH試驗NVH的CAE分析NVH開發(fā)及目標(biāo)體系汽車聲品質(zhì)53NVH現(xiàn)象與基本問題122CAE的重要性別降低成本減少摩型車節(jié)約時間多方案設(shè)計多功能分析穩(wěn)健性設(shè)計廣泛地應(yīng)用到汽車開發(fā)目標(biāo)設(shè)定和分解整車分析系統(tǒng)/子系統(tǒng)分析部件分析54CAE的重要性別廣泛地應(yīng)用到汽車開發(fā)123例子：有限元分析有限元對低頻分析是很精確的有限元可以用來分析系統(tǒng)/部件的NVH問題有限元也可以用來分析整車的NVH問題分析目標(biāo)：結(jié)構(gòu)模態(tài)響應(yīng)NVH-CAE分析方法有限元分析邊界元分析統(tǒng)計能量分析其它聲學(xué)分析模態(tài)綜合分析傳遞路經(jīng)分析55例子：有限元分析有限元對低頻分析是很精確的NVH-CAE124NVH現(xiàn)象與基本問題噪聲與振動源NVH傳遞通道NVH的響應(yīng)