汽車試驗技術 課件 項目7 NVH性能試驗

項目七NVH性能試驗7.3.1車輛NVH基本概念和國內(nèi)外現(xiàn)狀NVH基本概念7.3.1車輛NVH基本概念和國內(nèi)外現(xiàn)狀NVH國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)自主研發(fā)的試驗分析系統(tǒng)與國外大公司還存在以下差距：缺乏試驗技術對汽車產(chǎn)品開發(fā)重要性的認識缺乏試驗經(jīng)驗和數(shù)據(jù)的積累,缺乏試驗高級工程技術人才缺乏完整的試驗規(guī)范、標準。目前,中國汽車工業(yè)在試驗標準、試驗規(guī)范、試驗設施以及試驗數(shù)據(jù)庫上均遠遠落后于國外缺乏試驗設施,投入不夠,試驗設備落后感謝聆聽項目七NVH性能試驗7.3.2NVH試驗的意義顧客訴求政府法規(guī)企業(yè)競爭對手推動ＮＶＨ性能非常重要——駕乘人員直觀感受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

NVH影響到售后服務——約1/5的售后服務與NVH有關7.3.2NVH試驗的意義在新車型開發(fā)過程中的應用調(diào)研并確定整車目標整車仿真分析并匹配子系統(tǒng)目標通過元件的結構設計實現(xiàn)子系統(tǒng)和整車的性能目標樣車的試驗與調(diào)整7.3.2NVH試驗的意義在現(xiàn)有車型NVH性能改善過程中的應用（1）對于用戶提出的車輛存在的不明的、異常的噪聲振動進行測試,給出一定的主客觀評價結果。這些工作要求對測量方法和測量儀器的掌握和正確運用。（2）根據(jù)步驟（1）的測試結果,對存在的噪聲振動問題有了初步的了解后,進行噪聲振動源識別、噪聲振動源傳遞路徑分析等試驗方案的制定,進行試驗分析,分析的試驗結果可以與CAE仿真計算的結果進行對比,使得故障診斷和噪聲振動源的識別更加準確。（3）根據(jù)測試分析的結果進行有效的工程治理,實施降噪減振,達到客戶的要求。實現(xiàn)降噪減振的基本方法：A、消除振動噪聲產(chǎn)生的根源。這涉及到修改產(chǎn)生振動噪聲的零部件結構,例如改善其振動特性,避免共振B、切斷振動噪聲傳遞的路徑。涉及到對結構振動傳遞特性的分析和改進,使之對振動噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。感謝聆聽項目七NVH性能試驗

振動是指機械或結構圍繞其平衡位置作往復運動。從廣義上講，表征運動的物理量作時而增大時而減小的反復變化，就可以稱這種運動為振動。如果變化的物理量是機械量或力學量，例如物體的位移、速度、加速度、應力及應變、噪聲等，這種振動便稱為機械振動。機械振動的概念7.3.3機械振動基礎機械振動自由度數(shù)激勵類型響應類型描述系統(tǒng)微分方程機械振動的分類7.3.3機械振動基礎機械振動的分類自由度數(shù)單自由度系統(tǒng)振動多自由度系統(tǒng)振動彈性體（或連續(xù)體）振動7.3.3機械振動基礎單自由度系統(tǒng)振動——用一個獨立坐標就能確定系統(tǒng)的振動，如單擺模型的振動（見圖4.4）。多自由度系統(tǒng)振動——用多個獨立坐標才能確定系統(tǒng)的振動。例如，剛桿限于在一個鉛垂平面內(nèi)運動，且其重心限于沿鉛垂線運動（見圖4.5）。圖4.4單自由度振動模型圖4.5兩自由度振動模型彈性體（或連續(xù)體）振動——須用無限多個獨立坐標才能確定的系統(tǒng)振動，也稱為無限自由度系統(tǒng)振動，以區(qū)別以上的單自由度和多自由度系統(tǒng)振動（有限自由度系統(tǒng)振動），如梁的振動。7.3.3機械振動基礎機械振動的分類激勵類型自由振動強迫振動自激振動7.3.3機械振動基礎自由振動——系統(tǒng)受初始干擾或原有的外激勵取消后產(chǎn)生的振動，如錘擊產(chǎn)生的振動。見圖4.6。強迫振動——系統(tǒng)在外激勵力作用下產(chǎn)生的振動。強迫振動最明顯的特征是振動系統(tǒng)的響應頻率等于外界的激勵頻率。見圖4.7。自激振動——系統(tǒng)在輸入和輸出之間具有反饋特性并有能源補充而產(chǎn)生的振動，如顫振。圖4.6自由振動模型圖4.7強迫振動模型7.3.3機械振動基礎機械振動的分類響應類型簡諧振動周期振動瞬態(tài)振動隨機振動7.3.3機械振動基礎簡諧振動——能用一項時間的正弦或余弦函數(shù)表示系統(tǒng)響應的振動。周期振動——能用時間的周期函數(shù)表示系統(tǒng)響應的振動。瞬態(tài)振動——只能用時間的非周期衰減函數(shù)表示系統(tǒng)響應的振動。隨機振動——不能用簡單函數(shù)或函數(shù)的組合表達運動規(guī)律，而只能用統(tǒng)計方法表示系統(tǒng)響應的振動。7.3.3機械振動基礎機械振動的分類描述系統(tǒng)的微分方程線性振動非線性振動7.3.3機械振動基礎感謝聆聽項目七NVH性能試驗

物體振動時激勵著它周圍的空氣質點振動，由于空氣具有可壓縮性，在質點的相互作用下，振動物體四周的空氣就交替地產(chǎn)生壓縮與膨脹，并且逐漸向外傳播，從而形成聲波。聲波的概念7.3.4聲學基礎聲波的基本物理量聲壓質點振動位移質點振動速度聲阻抗聲強聲功率聲波的基本物理量7.3.4聲學基礎

聲波作用于物體上的效果產(chǎn)生聲壓P，單位是Pa（帕）。聲波引起的壓強變化是疊加在大氣壓之上，因此，測量的聲壓是變化的聲壓與靜壓強之差，聲壓變化的平均值為零，所以，平均聲壓不是一個有用的參量。而人耳對瞬時聲壓波動也沒有響應，但對動態(tài)聲壓的均方根值（RMS）有響應，且平均響應時間間隔約為35ms。因此，聲壓測量的是有效聲壓。以正常人耳的聽覺為例，在1000Hz的頻率下，可聽到的最弱的聲壓為2乘10的-5次方Pa，稱之為聽閾聲壓，人耳感覺疼痛的聲壓為20Pa，稱之為痛閾聲壓。聲壓7.3.4聲學基礎質點振動位移

質點振動的位移是相對于平衡位置的位移，通常，空氣中聲波振動的幅度非常小，大約在10-7mm到數(shù)毫米之間，位移下限對應于聽閾，上限對應于痛閾。因為振動位移太小，而位移又很難直接測量到。質點振動速度

振動速度是指聲波的傳播引起小部分介質波動的速度，而非聲速，振動速度遠小于聲速。測量質點振動速度的應用之一是測量聲強。我們知道聲強大小也等于聲壓與質點速度的乘積，因此，有一種聲強探頭稱為聲壓-粒子速度探頭（Pressure-(Particle)Velocityprobe，P-V探頭）如圖4.13所示，則是通過測量粒子的振動速度來測量聲強。7.3.4聲學基礎聲阻抗

聲阻抗是界面上平均有效聲壓對通過該界面的有效體積速度之比，為復值函數(shù)，實部對應聲阻，虛部對應聲抗。聲波傳播時引起介質振動需要克服阻力，聲阻抗越大，則推動介質所需要的聲壓就越大，聲阻抗越小則所需聲壓就越小。聲強

指單位時間內(nèi)，通過與聲波前進方向垂直的單位面積上的聲能（見圖4.14）。聲強是矢量，可以簡單地認為某點的聲強＝該點的聲壓×質點的速度。以I表示，單位是W/m2。通常通過聲強探頭來測量聲強。7.3.4聲學基礎聲功率

聲源在單位時間內(nèi)輻射的總聲能，稱之為聲源的聲功率，用P表示，單位是W，它等于包圍聲源的一個封閉面上的聲強總和。7.3.4聲學基礎聲波的傳播特性聲波的傳播特性平面聲波球面聲波柱面聲波7.3.4聲學基礎常見聲場常見聲場自由場擴散場7.3.4聲學基礎自由場

自由場指一種理想化的聲場，其各處的聲能量流方向均背離聲源，聲壓和聲強均隨測量點離聲源距離的增加按反平方律而降低。7.3.4聲學基礎擴散場

擴散場也稱為混響場。在混響場中，聲波來回地發(fā)生全反射，從而使得各處的聲強都等于零。從統(tǒng)計觀點來講，可認為聲束通過任何位置的幾率是相同的，并且通過的方向也是個個方向幾率相同的，由此造成室內(nèi)聲場的平均能量密度分布式均勻的。7.3.4聲學基礎感謝聆聽項目七NVH性能試驗7.3.5常用NVH試驗設備LMSTest.Lab振動噪聲測試系統(tǒng)7.3.5常用NVH試驗設備整車半消聲室7.3.5常用NVH試驗設備激光測振儀7.3.5常用NVH試驗設備聲學人工頭感謝聆聽項目七NVH性能試驗7.3.6整車NVH評價方法主觀評價方法分值描述分值描述1不能忍受的6可接受的2令人難受的7好的3根本不能接受的8非常好4不能接受的9優(yōu)秀5有待提高的10非常優(yōu)秀不可接受的可接受的7.3.6整車NVH評價方法試驗測試評價整車怠速測試a）工況描述：分為怠速空調(diào)開啟和怠速空調(diào)關閉兩種測試工況b）評價指標：方向盤、座椅導軌、換擋桿等測點振動性能；

駕駛員右耳、后排座椅中間位置的噪聲性能。整車加速測試a）工況描述：分為3擋急加速和3擋緩加速兩種測試工況b）評價指標：方向盤、座椅導軌、換擋桿等測點