噪音振動(dòng)培訓(xùn)IAT

=海馬NVH講義=

６．CAE在開發(fā)車NVH中的運(yùn)用1/472007/4於?？贗AT〔北京精衛(wèi)全能科技〕北京CAE吉川誠.CAE運(yùn)用的目的及必要條件CAE的目的必要條件；?要與實(shí)驗(yàn)相對應(yīng)、驗(yàn)證?實(shí)驗(yàn)方法的完善及運(yùn)用①交換試制、實(shí)驗(yàn)②對要素進(jìn)展詳細(xì)研討、最優(yōu)化必要要件；?根據(jù)對發(fā)活力理的了解，明確呵斥影響的緣由。?明確評價(jià)基準(zhǔn)及目的特性2/47.CAE在開發(fā)車NVH中的運(yùn)用

儀表板支撐構(gòu)造零件名構(gòu)成車身駕駛室車架?側(cè)車身?儀表板?地板擱腳板

?頂蓋車門/發(fā)動(dòng)機(jī)蓋/尾門車梁轉(zhuǎn)向構(gòu)造發(fā)動(dòng)機(jī)懸置?支架懸架?臂底盤發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力機(jī)構(gòu)?排気系/吸気系

評價(jià)工程靈敏度?彎曲剛性/fn,改動(dòng)剛性/ｆn?振動(dòng)靈敏度,聲音靈敏度?振動(dòng)靈敏度/ｆn,振動(dòng)靈敏度?彎曲剛性/ｆn,振動(dòng)靈敏度,聲音靈敏度?彎曲剛性/ｆn,聲音靈敏度?音響靈敏度?彎曲剛性/fn,振動(dòng)靈敏度?彎曲剛性/fn,聲音靈敏度?彎曲剛性/fn,振動(dòng)靈敏度?振動(dòng)伝達(dá)特性/ｆn?振動(dòng)靈敏度/fn,聲音靈敏度?彎曲剛性/fn,聲音靈敏度?振動(dòng)伝達(dá)特性?起振力,慣性力矩?振動(dòng)靈敏度/fn,聲音靈敏度対象NVH現(xiàn)象?轟鳴音?怠速振動(dòng)?車身振動(dòng)?轟鳴音?發(fā)動(dòng)機(jī)音?道路噪聲?齒輪音?轟鳴音?怠速振動(dòng)?轟鳴音?怠速振動(dòng)?怠速振動(dòng)?發(fā)動(dòng)機(jī)音?齒輪音?乘坐溫馨性?轟鳴音?道路噪音?怠速振動(dòng)?轟鳴音?轟鳴音3/47.乘用車室內(nèi)固體傳播音分析流程BEM模型BEM音響分析?頻率應(yīng)對分析?聲場分析車室內(nèi)騒音評価車身內(nèi)吸音特性FEM模型FEM振動(dòng)解析?固有値解析車身飾板振動(dòng)特性車身構(gòu)造変更BEM振動(dòng)分寄與度解析發(fā)動(dòng)機(jī)起振力發(fā)動(dòng)機(jī)懸置振動(dòng)特性車身加振力4/47.車內(nèi)音-噪音等級的比較ベンツＢＭＷポルシェVWアウディオペルローバーフィアットアルファロメオルノープジョーボルボフォードトヨタ日産マツダ三菱ホンダ富士重工ダイハツスズキ100km/h均速行駛5560657075800.511.522.533.544.5發(fā)動(dòng)機(jī)排量L10dB5/47.車身骨架改動(dòng)剛性2345軸距(m)10-210-11101102捩り剛性〔MN?m2/rad)1kN1kN測點(diǎn)３測點(diǎn)1FrL1m1mxyz非承載式車身承載式車身6/47.怠速振動(dòng)緣由；車身骨架振動(dòng)②頻率應(yīng)對分析輸入?實(shí)踐輸入(実験同定)?靈敏度(単位輸入NASTRAN構(gòu)造分析〔線性動(dòng)態(tài)分析)①固有值分析對象頻率區(qū)域的固有值分析〔比普通的頻率應(yīng)對領(lǐng)域廣)固有方式呼應(yīng)?實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)方式?FRF(傳送函數(shù))(FrequencyResponseFunction)輸入FRF(地板的應(yīng)對〕加速度頻率7/47.車身的主要振動(dòng)方式〔～５０Hz)①骨格改動(dòng)②彎曲３節(jié)③T/Gate剛體共振④彎曲２節(jié)⑤方向盤上下⑥頂蓋1次20503040Hz8/47.動(dòng)力安裝跳動(dòng)車身改動(dòng)車身彎曲怠速振動(dòng)緣由；車身骨架振動(dòng)9/47.控制彎曲振動(dòng)的剛性要素怠速振動(dòng)緣由；車身彎曲振動(dòng)10/47.怠速振動(dòng)緣由；車身振動(dòng)靈敏度15202530354045周波數(shù)Hz10010-110-210-3振動(dòng)感度m/s2?N向整車,車身前端加載-底板(駕駛席〕上下振動(dòng)加速度不帶散熱器百葉窗帶散熱器百葉窗11/47.102030405010-110-210-310-4周波數(shù)Ｈｚ振動(dòng)加速度m/s2?N向整車,車身前端輸入時(shí)-底板(駕駛席〕上下振動(dòng)加速度100骨架共振底板共振〔怠速區(qū)域〕Ｌ４Ｖ６怠速振動(dòng)緣由；車身骨架/底板振動(dòng)靈敏度12/47.＜球頭螺母?齒輪型＞怠速振動(dòng)緣由；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)④方向盤ｆｎ?確保輻條剛性①確保根底構(gòu)造的剛性②確保支撐剛性的剛性③確保轉(zhuǎn)向柱的剛性13/47.怠速振動(dòng)緣由；方向盤振動(dòng)靈敏度15202530354045周波數(shù)Hz10010-110-210-3振動(dòng)加速度m/s2?N向整車,車身前端輸入時(shí)-方向盤上下振動(dòng)加速度帶散熱器百葉窗不帶散熱器百葉窗14/47.(3)熄滅引起的滾動(dòng)力矩-πD2ｒ[b2sin(2ωｔ〕+a2cos(2ωｔ〕]a2andb2;トルクハーモニックス係數(shù)－平均有効圧Pi的函數(shù)ωｔr?DwMFPi(1)往復(fù)慣性引起的上下力4mrω2e2cos(2ωｔ〕e2=1/λ+1/4λ3λ＝?/r(2)往復(fù)慣性引起的滾動(dòng)力矩4mrω2f2sin(2ωｔ〕f2=1/2+1/32λ4怠速振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)起振力15/47.慣性主軸方式的想法降低相對于主要起振力方向(滾動(dòng)方向〕上的彈簧的剛性，經(jīng)過降低該方向的固有値，從而提高防振性能?！趹T性主軸上設(shè)置主懸置，支撐分量，以軟彈簧來接受主要的起振力怠速振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系慣性主軸主懸置滾子懸置〔軟彈簧〕16/47.０２０４０６０８０上下剛性×104N/m０２０４０ロール剛性ｘ１０3N?ｍ／ｒａｄ６０懸置的傳送特性是與系統(tǒng)的橫搖剛性值與上下剛性值有關(guān)，與懸置的方式無關(guān)。怠速振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的剛性怠速振動(dòng)好溫馨性好慣性主軸支持重心支持17/47.由動(dòng)力安裝-發(fā)動(dòng)機(jī)懸置構(gòu)成的振動(dòng)系的固有值對輸入的傳送性能有影響。選定好發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系的彈簧剛性及布置等，使構(gòu)成以上的關(guān)系。伝達(dá)率周波數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)懸置傳送特性1/2發(fā)動(dòng)機(jī)起振力周波數(shù)域√2ω0ω0〔共振周波數(shù)〕18/47.検討例(4缸發(fā)動(dòng)機(jī)、怠速振動(dòng)時(shí)〕怠速轉(zhuǎn)速；６００～７５０ｒｐｍ發(fā)動(dòng)機(jī)起振力周波數(shù)；２０～２５Ｈｚ(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)２次成分)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系的共振周波數(shù)；傳送度為1的周波數(shù)；〔２０～２５Ｈｚ〕/√２＝14～18Ｈｚ設(shè)定比上述值低的數(shù)。～１０Hz怠速振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)懸置傳送特性2/219/47.車架(骨架)模型現(xiàn)象解析機(jī)理分析要素変更的難易度外殼(詳細(xì))模型解析用途模型及要素?cái)?shù)〔精度〕振動(dòng)分析用模型◎◎△～○有利于骨架布置等(初期布置研討)要素?cái)?shù)～1萬○△◎有利于詳細(xì)構(gòu)造研討及改良研討等。要素?cái)?shù)20～50萬20/47.要素?cái)?shù)6,500振動(dòng)分析用模型(骨架模型〕?骨格→梁要素?飾板→外殼要素

?裝飾件→質(zhì)量要素付加?車門/背門→外殼＆梁要素

21/47.要素?cái)?shù)約29萬振動(dòng)分析用模型(詳細(xì)模型〕?骨格→外殼要素?飾板→外殼要素〔含熔著性防振板〕?車門/背門→外殼要素?裝飾件→附加質(zhì)量要素?發(fā)動(dòng)機(jī)→彈簧＆質(zhì)量要素

22/47.用NASTRAN分析聲音?構(gòu)造耦合構(gòu)造系模型聲響系模型車室內(nèi)為模型。(空気、シート等〕耦合(Coupling)304050607080050100150200周波數(shù)(Hz)音響靈敏度(dB-A/kgf)外板放射音解析車身傳送給車架、使外板振動(dòng)，產(chǎn)生聲音。前提條件轟鳴音緣由；車身振動(dòng)/聲響特性23/47.轟鳴音緣由；動(dòng)力安裝振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起振力燃焼/慣性力動(dòng)力機(jī)構(gòu)弾性振動(dòng)懸置絕緣體位移車內(nèi)音〔轟鳴音〕車身骨架/飾板振動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)剛體振動(dòng)〔跳動(dòng),滾動(dòng)〕底盤車梁振動(dòng)〔主要是FR車〕車室內(nèi)音響特性24/47.直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的起振力、起振力矩假設(shè)將單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)按180度變換相位，當(dāng)湊足4缸份后，那么奇數(shù)成分消逝，如下所示。2,31,4ωθｒ?OｙｚFx,Fy,Fz；分別為繞x,y,z軸方向的起振力Mx,My,Mz；分別為繞x,y,z軸的起振力矩Mcomb；熄滅引起的繞ｘ軸的起振力矩D；氣缸徑ｒ；曲軸半徑?；連桿長度ｍ；每個(gè)氣缸的往復(fù)慣性質(zhì)量θ；第1缸上止點(diǎn)起的曲軸轉(zhuǎn)角ω；曲軸旋轉(zhuǎn)速度〔dθ/ｄｔ〕轟鳴音緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)起振力(4缸)25/47.各個(gè)諧波係數(shù)Ai，Bi，ai，bi〔i=2，4，???〕如下，λ=?/r。〔右図〕0.40.30.20.10-0.100.10.20.3図示平均有効圧(MPa〕諧波係數(shù)(MPa〕a2a4a6b2b4b6轟鳴音緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)起振力(4缸)26/47.(1)往復(fù)慣性質(zhì)量引起的起振力直列4気筒直列6気筒直列8気筒90°Ｖ8気筒ＦxＦy1次2次3次4次5次???Ｆz0000000000001000000000000.02200.0220.015????????????(2)往復(fù)慣性質(zhì)量引起的起振力矩直列4気筒直列6気筒直列8気筒90°Ｖ8気筒MxMy1次2次3次4次5次???Mz0000100000.39000.01300.0120.01100000000????????????0000(3)燃焼引起的起振力矩直列4気筒直列6気筒直列8気筒90°Ｖ8気筒Mcomb1次2次3次4次5次???0000100000.64000.3200.320.320000????????????轟鳴音緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)起振力(多缸)27/47.縦彎曲方式橫彎曲方式300200橫曲げｆｎ(Hz)200300縦曲げｆｎ(Hz)４WD2WD2WD(油底殼帶強(qiáng)化板〕轟鳴音；動(dòng)力安裝弾性振動(dòng)28/47.發(fā)動(dòng)機(jī)懸置部輸入轟鳴音產(chǎn)生的緣由；車身骨架/儀表板振動(dòng)車身骨架振動(dòng)儀表盤膜振動(dòng)共振車室內(nèi)音響特性車內(nèi)音(轟鳴音〕29/47.轟鳴音緣由；側(cè)面/前端振動(dòng)從發(fā)動(dòng)機(jī)懸置部輸入車室內(nèi)音響特性車內(nèi)音〔轟鳴音〕音10403020100200300400周波數(shù)Hz車體音響靈敏度dBA/N50050前席音／發(fā)動(dòng)機(jī)懸置點(diǎn)上下輸入30/47.轟鳴音緣由；底盤車梁振動(dòng)從發(fā)動(dòng)機(jī)懸置部輸入底盤車梁彎曲振動(dòng)共振車身骨架/底板振動(dòng)車室內(nèi)音響特性車內(nèi)音〔轟鳴音〕聲音靈敏度dB/N604020100140周波數(shù)Hz80120401608060后座位音／底盤車梁支撐點(diǎn)輸入31/47.轟鳴音產(chǎn)生的緣由；排気系振動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)振動(dòng)排気系振動(dòng)消聲器吊架車身底板振動(dòng)車室內(nèi)聲音特性車內(nèi)音〔轟鳴音〕2007060504030周波數(shù)Hz音響靈敏度ｄBA/N10015050前座位音／UCC懸掛輸入32/47.降低轟鳴音的流程(1)最適化手法FEMBEM模態(tài)參數(shù)固有値解析?目的函數(shù)；最優(yōu)方式特性?設(shè)計(jì)變量；飾板板厚,斷面尺寸等靈敏度解析構(gòu)造最優(yōu)化?目的函數(shù)；轟鳴音最大値?設(shè)計(jì)變量；模態(tài)參數(shù)方式特性最優(yōu)化聲音解析轟鳴預(yù)測実験計(jì)畫法33/47.実験実車行駛丈量?室內(nèi)構(gòu)成飾板各部振動(dòng)BEM聲場?影響度解析?各部聲音的寄予、總的聲音轟鳴音周波數(shù)與要因分析?明確對象周波數(shù)及部位FEM車身數(shù)?；?固有値解析?確認(rèn)在BEM、FEM上對象頻率的應(yīng)對。各変更工程的頻率応答計(jì)算?各部分変更對對象頻率影響度?總降低量聲場解析?變卦引起各部分聲音的奉獻(xiàn)、總的聲音?與目的值對比，判別能否可以實(shí)施變卦こもり音低減のための構(gòu)造検討の流れ(2)影響係數(shù)34/47.頂蓋飾板NO.4頂蓋弧拱NO.3頂蓋弧拱504030304050振動(dòng)????(dB)側(cè)頂蓋車軌～頂蓋中央間傳送函數(shù)周波數(shù)(Hz)量産車研討；harsh轟鳴音的解析現(xiàn)狀改良fn低下????低下現(xiàn)狀2.5dB改良追加板板的尺寸：220X78mmｔ3.0〔0.4kg〕試験結(jié)果前席中央音(dB-A)50周波數(shù)〔Hz)30403040506035/47.發(fā)生轟鳴音聲音系前後１次方式前頂蓋車軌，頂蓋后車門的構(gòu)造系振動(dòng)方式耦合量産車研討；產(chǎn)生轟鳴音的機(jī)理36/47.量産車研討；A/T銜接時(shí)轟鳴音分析?最優(yōu)化研討1.0E-041.0E-031.0E-02304050607080C2周波數(shù)(Hz)聲壓等級(Pa)前座椅中央音初期狀態(tài)最正確化峰值２.０dB低下37/47.車身振動(dòng)緣由；發(fā)動(dòng)機(jī)懸置振動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置部輸入車身振動(dòng)特性車身振動(dòng)前座椅底板振動(dòng)／發(fā)動(dòng)機(jī)懸置點(diǎn)上下輸入振動(dòng)振動(dòng)加速度レベル(ｄB)周波數(shù)(Hz)6010016020408012014010-31/kg38/47.車身振動(dòng)緣由；驅(qū)動(dòng)軸彎曲振動(dòng)動(dòng)力安裝振動(dòng)〔主要是跳動(dòng)〕驅(qū)動(dòng)軸彎曲振動(dòng)共振懸掛臂,底盤梁車身骨架/底板車身振動(dòng)車身傳遞率dB軸徑，固有振動(dòng)數(shù)Hz39/47.乘坐溫馨性緣由；懸掛振動(dòng)傳送特性Re.←→Fr.輪胎振動(dòng)懸掛振動(dòng)傳送特性車身振動(dòng)(乘坐溫馨性〕車身振動(dòng)／輪胎振動(dòng)20振動(dòng)伝達(dá)率〔dB〕-200-10-30010周波數(shù)〔Hz〕24681214161840/47.道路噪音緣由；車身底板聲音靈敏度Re.←→Fr.100200300400周波數(shù)(Hz)音響靈敏度(dBA/N)6050403070前底板后座椅底板行李箱底板41/47.道路噪音緣由；車身/懸掛聲音靈敏度Re.←→Fr.后座椅音／上臂安裝點(diǎn)輸入080604020車身聲音靈敏度dBA/N100200300400周波數(shù)Hz5000?high-mount多連桿懸掛42/47.道路噪音緣由；車身/懸掛聲音靈敏度Re.←→Fr.前座椅音／前輪右側(cè)下?lián)u臂後側(cè)安裝點(diǎn)前後輸入10403020100200300400周波數(shù)Hz車身聲音靈敏度dBA/N5005043/47.發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造振動(dòng)〔剛體,弾性〕懸置