長安汽車基于SEA車內(nèi)高頻噪聲分析項(xiàng)目總結(jié)報告

長安汽車基于SEA的車內(nèi)高頻噪聲分析項(xiàng)目總結(jié)報告編寫：ArnaudCHARPENTIER，張菁審核：王罡日期：2010/0

目錄ContentTOC\o"1-4"\h\z\u1概述Introduction 41.1項(xiàng)目背景Background 41.2項(xiàng)目目標(biāo)ProjectGoalandObjectives 41.3項(xiàng)目內(nèi)容ProjectOverview 52空氣傳遞噪聲SEA模型創(chuàng)建 62.1項(xiàng)目內(nèi)容 62.2項(xiàng)目實(shí)施 62.2.1項(xiàng)目啟動會 62.2.2CAD/FEM數(shù)據(jù)交付與檢查 82.2.3SEA培訓(xùn) 92.2.4創(chuàng)建SEA模型 92.2.5長安B301車型SEA模型 132.3多孔彈性材料參數(shù)識別 153整車試驗(yàn)與模型驗(yàn)證 183.1準(zhǔn)備試驗(yàn)大綱 183.1.1試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?183.1.2試驗(yàn)設(shè)備及設(shè)施 193.1.3數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)測 193.1.4數(shù)據(jù)處理與檢查 233.2完成測試 253.3數(shù)據(jù)后處理 263.3.1數(shù)據(jù)處理與檢查 263.4理想/工作載荷模型驗(yàn)證 343.4.1整車模型驗(yàn)證第一輪 343.4.2整車模型驗(yàn)證第二輪 393.4.3整車模型驗(yàn)證第三輪 423.4.4整車模型驗(yàn)證第四輪 454前圍板隔聲分析驗(yàn)證 514.1前圍板SEA模型創(chuàng)建 514.2前圍板隔聲試驗(yàn) 524.2.1準(zhǔn)備試驗(yàn)大綱 524.2.2完成試驗(yàn) 524.2.3數(shù)據(jù)后處理及模型驗(yàn)證 555傳遞路徑分析及聲學(xué)包優(yōu)化升級 615.1傳遞路徑分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟 615.2傳遞路徑分析過程 615.2.1確定有代表性的載荷工況 615.2.2檢查駕駛員頭部空間聲壓值及峰值頻段 615.2.3分析峰值頻段主要傳遞路徑 625.3優(yōu)化設(shè)計(jì)方案 665.3.1設(shè)計(jì)變更之一，前門玻璃： 665.3.2設(shè)計(jì)變更之二，前圍板車內(nèi)側(cè)隔音墊： 675.3.3設(shè)計(jì)變更之三，頂蓬 695.3.4附加功能：輸入源排序 705.4結(jié)論及下一步工作 72

1概述Introduction1.1項(xiàng)目背景Background長安汽車集團(tuán)下屬工程研究院致力于開發(fā)更安靜和舒適的汽車產(chǎn)品，同時降低研發(fā)階段整體的成本，因此在汽車設(shè)計(jì)過程的初期，希望利用仿真軟件來預(yù)測車內(nèi)噪聲。特別是長安汽車正在尋求一種仿真工具在寬頻范圍內(nèi)預(yù)測整車的空氣傳遞噪聲。同時長安汽車希望獲得關(guān)于創(chuàng)建、驗(yàn)證和使用預(yù)測模型的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)ESI是VA-One（汽車領(lǐng)域世界領(lǐng)先的全頻段聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件）的開發(fā)者，VA-One現(xiàn)正被全球范圍內(nèi)幾乎每個主機(jī)廠商應(yīng)用，包括GeneralMotors,Ford,Toyota,Honda,Nissan,MitsubishiMotors,Mazda,和歐洲以及韓國的絕大多數(shù)汽車廠商。ESI的核心業(yè)務(wù)也包括工程服務(wù)，ESI已經(jīng)為美國、日本和韓國的大量OEM廠商和內(nèi)飾供應(yīng)商完成了整車內(nèi)部噪聲以及部件級傳遞損失仿真驗(yàn)證項(xiàng)目。ESI提出了一個“AcceleratedTechnologyImplementationProgram”。將VA-One軟件應(yīng)用于汽車聲學(xué)設(shè)計(jì)。這個項(xiàng)目針對寬頻振動噪聲控制，建立一個可靠的SEA仿真技術(shù)，將給客戶節(jié)省大量的開發(fā)時間和資源。通過將VA-One軟件集成到長安汽車的NVH建模和設(shè)計(jì)過程中，這個項(xiàng)目將建立聲學(xué)開發(fā)的基礎(chǔ)流程。1.2項(xiàng)目目標(biāo)ProjectGoalandObjectives此項(xiàng)目目標(biāo)是在一個寬頻范圍內(nèi)建立一個整車的SEA模型，獲得相關(guān)技術(shù)來精確預(yù)測車內(nèi)空氣傳遞噪聲。為了達(dá)到這個目標(biāo)，確定下述研究內(nèi)容：?創(chuàng)建一個長安汽車公司某車型的空氣傳遞噪聲SEA模型?進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，改進(jìn)和驗(yàn)證這個SEA模型?在給定負(fù)載和工作負(fù)載下驗(yàn)證SEA模型?建立和驗(yàn)證汽車子系統(tǒng)的TL模型?從模型中分析結(jié)果，進(jìn)行樣件設(shè)計(jì)更改，研究內(nèi)部噪聲降噪效果?總結(jié)項(xiàng)目內(nèi)容和結(jié)果，培訓(xùn)長安汽車的工程師，形成技術(shù)轉(zhuǎn)讓1.3項(xiàng)目內(nèi)容ProjectOverview在整個項(xiàng)目中，工作將集中在雙方商議確定的長安某車型空氣傳遞噪聲SEA模型上，所需開展的工作包含如下內(nèi)容：?任務(wù)I-空氣傳遞噪聲SEA模型的創(chuàng)建：項(xiàng)目概述，在長安公司舉行kick-off會議時，檢查確認(rèn)所選車型和測試設(shè)備，ESI將在異地創(chuàng)建整車空氣傳遞噪聲模型。選定的內(nèi)飾樣本通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)室識別并提取相關(guān)的Biot參數(shù)?任務(wù)II-試驗(yàn)驗(yàn)證：ESI將提供整車空氣傳遞噪聲SEA模型試驗(yàn)驗(yàn)證的試驗(yàn)培訓(xùn)。長安的工程師通過ESI提供的測試計(jì)劃在ESI公司的監(jiān)督下完成試驗(yàn)。ESI將對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理并對理想載荷和工作載荷SEA模型進(jìn)行驗(yàn)證。?任務(wù)III–子系統(tǒng)TL模型和驗(yàn)證：ESI將在任務(wù)I中創(chuàng)建一個零部件子系統(tǒng)的TL模型并驗(yàn)證。ESI將在現(xiàn)場培訓(xùn)長安的工程師。長安的工程師通過ESI提供的測試計(jì)劃在ESI公司的監(jiān)督下完成試驗(yàn)。這項(xiàng)工作的內(nèi)容和結(jié)果將形成文檔，并通過現(xiàn)場的總結(jié)會提交?任務(wù)IV–結(jié)果分析和報告：ESI將基于驗(yàn)證的SEA模型，進(jìn)行傳遞路徑分析以確定內(nèi)噪聲的主要貢獻(xiàn)者。結(jié)果將用于確定汽車聲學(xué)包設(shè)計(jì)的兩種變化，評估對內(nèi)噪聲量級的影響和新的主要傳遞路徑。項(xiàng)目內(nèi)容和結(jié)果將形成一份報告文檔，并通過現(xiàn)場的最終總結(jié)會遞交。最終總結(jié)會將在Foam-X培訓(xùn)之后，這個培訓(xùn)目的是利用阻抗管識別內(nèi)飾材料特性參數(shù)中間交付的內(nèi)容包括SEA模型和報告，將在任務(wù)I和III完成后。最終交付內(nèi)容包括改進(jìn)后的SEA模型以及報告，將在任務(wù)IV完成后。長安的工程師負(fù)責(zé)提供所需的FE模型，CAD數(shù)據(jù)，車輛材料清單，內(nèi)飾特性，零件尺寸以及其他ESI需要的車輛信息。長安將提供測試車輛，設(shè)施和設(shè)備以及完成試驗(yàn)需要的技術(shù)人員。建模和驗(yàn)證工作將有ESI來完成，驗(yàn)證試驗(yàn)將通過ESI提供的測試計(jì)劃在ESI的監(jiān)督下由長安的工程師來完成。

2空氣傳遞噪聲SEA模型創(chuàng)建2.1項(xiàng)目內(nèi)容這項(xiàng)任務(wù)的目標(biāo)是通過長安提供的車輛信息，從FE幾何開始創(chuàng)建一個整車初始SEA模型。子任務(wù)包含：?CAD/FEM數(shù)據(jù)檢查：長安提供所選車型Nastran有限元模型和所需的CAD數(shù)據(jù)，ESI將在項(xiàng)目開始之初檢查這些數(shù)據(jù)?項(xiàng)目啟動會(現(xiàn)場，1天)：在長安的一天現(xiàn)場kick-off會議中，通過目標(biāo)車輛、測試設(shè)施、測試設(shè)備的檢查來復(fù)核一下項(xiàng)目目標(biāo)和建模過程，需要識別參數(shù)的多孔彈性材料基于所選目標(biāo)車型和相關(guān)聲學(xué)包的復(fù)核。典型的所需參數(shù)信息在附錄B中列出。?初始SEA培訓(xùn)(3天，現(xiàn)場)：ESI將提供為期3天的現(xiàn)場初始SEA培訓(xùn)，內(nèi)容集中在整車空氣傳遞噪聲的建模。?確定SEA模型劃分：基于FE模型的檢查，ESI將定義結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的劃分，聲學(xué)子系統(tǒng)劃分將按照ESI關(guān)于整車空氣傳遞噪聲SEA模型的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則。?創(chuàng)建SEA子系統(tǒng)：ESI將創(chuàng)建結(jié)構(gòu)和聲學(xué)子系統(tǒng)以及之間的連接，模型適合空氣傳遞噪聲分析。?建立模型數(shù)據(jù)庫：VA-OneSEA模型需要一些材料特性如彈性模量，剛度系數(shù)，損耗因子，吸音系數(shù)等。長安還需要提供相關(guān)的聲學(xué)包特性信息。?檢查模型質(zhì)量：模型創(chuàng)建完成后，ESI進(jìn)行多重質(zhì)量檢查，確認(rèn)其有效性?識別多孔彈性材料參數(shù)(upto20samples)：kick-off會議確定所選的樣件參數(shù)識別將由ESI通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成。Biot參數(shù)將用直接法評估(利用專業(yè)的測量設(shè)備)，或者間接法(通過阻抗管數(shù)據(jù)反向識別)。ESI將識別多達(dá)20鐘不同材料，如果有些樣件無法提供或者無法識別，長安將提供相應(yīng)內(nèi)飾件的吸音特性參數(shù)。附錄C給出了參數(shù)識別測試需要的額外信息。2.2項(xiàng)目實(shí)施2.2.1項(xiàng)目啟動會長安汽車與ESI公司咨詢項(xiàng)目組于2010年7月27日在重慶長安汽車研究院NVH研究所會議室?確定項(xiàng)目分析驗(yàn)證模型，具體車型為代號B301。?確定項(xiàng)目分析內(nèi)容，主要包含4項(xiàng)工作內(nèi)容（詳見E0663R2_ChangAnAuto_KOM）?確定項(xiàng)目初步時間節(jié)點(diǎn)，整個項(xiàng)目最終截止日期為2011年5月31日。?確定項(xiàng)目交付物，包括：整車與前圍板SEA模型，整車與前圍板試驗(yàn)計(jì)劃書，多孔材料聲學(xué)特性測試報告，項(xiàng)目總結(jié)報告。?確定項(xiàng)目中長安汽車職責(zé)安排精通英語的聲學(xué)工程師在整個項(xiàng)目過程中作為技術(shù)聯(lián)絡(luò)人提供此項(xiàng)目所有試驗(yàn)中計(jì)劃好的車輛、設(shè)備、設(shè)施和人員提供ESI為完成VA-OneSEA模型而正式要求的所有基本模型、材料和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，包括有限元(FEA)或CAD(IGES)模型，包括幾何信息，所有塑料、金屬、玻璃以及其它所需部件的材料和物理特性提供kick-off會議中所選定的多孔彈性材料的樣件提供語言清晰度計(jì)算方法?確定項(xiàng)目中ESI公司職責(zé)完成所有建模工作計(jì)劃和監(jiān)督所有試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的后處理項(xiàng)目中的文檔和演示結(jié)果提供整車及部件空氣傳遞噪聲SEA建?，F(xiàn)場培訓(xùn)提供整車及部件空氣傳遞噪聲SEA模型驗(yàn)證培訓(xùn)提供利用Foam-X識別多孔彈性材料參數(shù)培訓(xùn)?確定CAD/FEM數(shù)據(jù)格式以及要求（詳見E0663R2_ChangAnAuto_DataRequirements）FEM數(shù)據(jù)：NastranBDF格式，單位：mm-Mg-s。內(nèi)容包括含儀表盤的白車身模型。CAD數(shù)據(jù)：CatiaV5R18格式，內(nèi)容包括：中控臺/前、后、背門/行李箱/前、后保險杠/ABC柱/地毯/頂蓬/前圍板/發(fā)動機(jī)艙/座椅等部件的內(nèi)飾及吸音材料。屬性包括：厚度/材料類型/密度/楊氏模量/泊松比阻尼涂層材料：厚度/面密度/面積/車內(nèi)分布位置開孔：位置包括：掀背門/前圍板/通風(fēng)蓋板/地板/車門，屬性包括：厚度/材料類型/密度/尺度/位置縫隙：位置包括：涵蓋車身全部，屬性包括：洞/半徑和深度，縫/長度、寬度和深度，位置?確定聲學(xué)包樣件性能測試的樣品清單（詳見SamplesInformation_revNA-RO_ACE.xls）。一共確定了20種測試樣件，對于開口多孔材料，至少需要2件30x30cm2樣件。2.2.2CAD/FEM數(shù)據(jù)交付與檢查長安汽車于2010年8月25日向ESI提供了FEM及CAD數(shù)據(jù)，包括B301_CADData(17個文件夾)數(shù)據(jù)1.88G，B301_FEData（B301_TB_1.bdf）數(shù)據(jù)23.2M。ESI在接到上述數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢查和處理，主要工作是簡化模型，如下圖所示。?導(dǎo)入FE模型，根據(jù)不同的PID號建立FE子系統(tǒng)Unusedgeometrygroup(rails,reinforcements)Usedgeometrygroup(mainbodysurfaces)+?將模型子系統(tǒng)分成兩組，一組包括鋼軌及加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，另一組包括項(xiàng)目Unusedgeometrygroup(rails,reinforcements)Usedgeometrygroup(mainbodysurfaces)+2.2.3SEA培訓(xùn)ESI公司于2010年9月14日至16日在重慶長安汽車研究院NVH研究所舉行了3天地SEA理論及建模培訓(xùn)。內(nèi)容包括?整車空氣傳遞噪聲SEA建模及驗(yàn)證過程?SEA原理介紹及VAOne軟件界面?SEA參數(shù)及數(shù)據(jù)庫介紹?建模練習(xí)（基本過程/利用FE數(shù)據(jù)/前圍板隔聲量模型/聲學(xué)包創(chuàng)建）培訓(xùn)完成后ESI向長安汽車交付了相關(guān)培訓(xùn)資料，其中練習(xí)部分包括模型創(chuàng)建、模型分區(qū)、隔聲量分析以及聲學(xué)包創(chuàng)建。2.2.4創(chuàng)建SEA模型SSEESSEEAAmmooddeellbbuuiillddiinnggpprroocceessssDefineflankingpathsPassthroughs,Leaks…BuildmodelgeometryBeams,Shells,cavities,SIF…PopulatedatabasePhysicalproperties,soundpackage,DLF,…DefinesourcesEngine,tire/road,WindnoiseGathergeometryCAD/FEA?子系統(tǒng)分區(qū)：從FE或者CAD數(shù)據(jù)入手，我們首先需要確定如何定義子系統(tǒng)。對于結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)定義的主要原則是：結(jié)構(gòu)物理特性（材料/厚度等）結(jié)構(gòu)幾何特性（平板/彎曲板）經(jīng)驗(yàn)（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）平板：如地板結(jié)構(gòu)單曲率板：如擋風(fēng)玻璃雙曲率板：輪艙對于聲學(xué)子系統(tǒng)定義的主要原則：經(jīng)驗(yàn)（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）左右分區(qū)前座/后座/行李箱分區(qū)腿部/腰部/頭部分區(qū)整車模型包含的子系統(tǒng)玻璃/車頂/地板/前圍板（包含開孔）通風(fēng)蓋板及內(nèi)部聲腔通道/輪艙/后窗臺板/后側(cè)圍板/擋泥板/座椅車門：包括外板/內(nèi)飾/車門腔體和揚(yáng)聲器膜座椅/儀表盤/中控臺/后側(cè)圍板內(nèi)飾內(nèi)部聲腔：前部，后部，行李廂，分上下區(qū)域和駕駛員、乘員位置外部聲腔包括地板下方和發(fā)動機(jī)處以及輪艙發(fā)動機(jī)艙聲腔?子系統(tǒng)創(chuàng)建：首先創(chuàng)建結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)，然后是聲腔子系統(tǒng)。下圖所示為車門及車門內(nèi)聲腔子系統(tǒng)的創(chuàng)建過程示意。詳細(xì)內(nèi)容請參考ChangAn_Tutorial_GeometryCreationFromFE.ppt通過FE中的不同PID號創(chuàng)建共享邊界節(jié)點(diǎn)的平板子系統(tǒng)根據(jù)需要對子系統(tǒng)進(jìn)行重建（如需要建立聲腔及開孔）對子系統(tǒng)進(jìn)行編號（如LH_FtFloor_Underseat）?建立模型數(shù)據(jù)庫：主要內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)及流體子系統(tǒng)的材料/物理特性/阻尼損耗系數(shù)白車身的材料屬性以及結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的厚度信息一般來說已經(jīng)通過FE數(shù)據(jù)導(dǎo)入到VAOne軟件的數(shù)據(jù)庫中，并且在創(chuàng)建成SEA子系統(tǒng)時自動分配好板件結(jié)構(gòu)的阻尼需要測量獲得，具體方法在整車試驗(yàn)大綱中有詳細(xì)描述。開孔與縫隙：開孔主要體現(xiàn)在前圍板/車門/后側(cè)圍板等部位。如：壓力釋放閥，轉(zhuǎn)向柱，剎車助力器，線束過孔等?？梢杂糜?jì)算（細(xì)化模型）或者測量的傳遞損失結(jié)果和相關(guān)的面積來描述?？p隙主要出現(xiàn)在車門與車架/下邊梁/儀表盤與車身連接處等位置，可以用AreaJunction內(nèi)的Leak來描述，如下圖?建立聲學(xué)包數(shù)據(jù)庫：在VAOne軟件中除了將結(jié)構(gòu)和聲學(xué)流體定義為子系統(tǒng)外，需要將非承載內(nèi)飾定義為NoiseControlTreatment（噪聲控制處理）。一般汽車聲學(xué)包譬如頂蓬，都是由多層吸音隔音材料疊加而成，還包含了不同厚度的空氣層。首先我們需要根據(jù)聲學(xué)包材料清單，定義每種多孔彈性材料的特性參數(shù)。上述參數(shù)識別將由ESI通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成。Biot參數(shù)將用直接法評估(利用專業(yè)的測量設(shè)備)，或者間接法(通過阻抗管數(shù)據(jù)反向識別)。ESI負(fù)責(zé)20種樣件的參數(shù)識別，具體樣件已經(jīng)在項(xiàng)目啟動會上雙方商討確定。其次，我們需要根據(jù)內(nèi)飾的CAD數(shù)據(jù)，創(chuàng)建針對分析項(xiàng)目模型的具體聲學(xué)包。這部分內(nèi)容在SEA培訓(xùn)文檔中關(guān)于創(chuàng)建SoundPackage目錄有詳細(xì)描述，下圖是示意過程，?模型質(zhì)量檢查：這部分工作的主要目的是確認(rèn)整車SEA模型的有效性，主要通過以下幾個方面來檢查確定所有板件子系統(tǒng)和聲腔子系統(tǒng)都通過AreaJunction正確連接。所有的車體覆蓋件表明的面連接應(yīng)該由cavity-panel-cavity組成。檢查材料屬性是否正確。首先確定金屬材料的密度/楊氏模量/泊松比是否準(zhǔn)確，然后將所有金屬材料的子系統(tǒng)定義單獨(dú)的色卡，在軟件界面中區(qū)分金屬材料子系統(tǒng)和非金屬材料子系統(tǒng)，檢查是否子系統(tǒng)屬性合理正確。檢查結(jié)構(gòu)與聲學(xué)子系統(tǒng)阻尼損耗系數(shù)是否正確施加一個簡單的載荷求解模型，查看子系統(tǒng)的響應(yīng)是否合理，如個別子系統(tǒng)響應(yīng)明顯偏低，則可能是該子系統(tǒng)的屬性賦值有錯誤。2.2.5長安B301車型SEA模型根據(jù)前述步驟，ESI公司建立了B301車型的高頻空氣傳遞噪聲分析模型，下圖分別是車體內(nèi)外聲腔子系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)模型圖。上述模型一共包含節(jié)點(diǎn)1947個，材料屬性82個（含軟件數(shù)據(jù)庫原有），平板物理特性91個（含軟件數(shù)據(jù)庫原有），噪聲控制處理層（NoiseControlTreatments）689項(xiàng)，聲學(xué)包10項(xiàng)（SoundPackages），分組（Group）25項(xiàng)，SEA子系統(tǒng)共768項(xiàng)，各類連接2924項(xiàng)，各類載荷定義共376項(xiàng)，載荷工況共計(jì)8項(xiàng)。詳細(xì)的模型另外單獨(dú)交付，包含了所有最終的信息結(jié)果。下面是各種典型參數(shù)設(shè)置的截圖，包括金屬/非金屬材料的屬性，車體結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的類型，噪聲控制處理層（NCT）的屬性及聲學(xué)包的定義，以及載荷譜的定義和載荷工況的定義等。材料及板屬性定義材料及板屬性定義聲學(xué)包相關(guān)定義聲學(xué)包相關(guān)定義分組及結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)定義分組及結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)定義載荷/載荷工況定義載荷/載荷工況定義實(shí)測結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)阻尼損耗系數(shù)系統(tǒng)定義2.3多孔彈性材料參數(shù)識別本項(xiàng)目中的多孔彈性材料參數(shù)識別工作是由加拿大Mecanum公司完成。該公司減振降噪材料參數(shù)識別領(lǐng)域有著很高的聲譽(yù)，可以為客戶提供多孔彈性材料參數(shù)識別方面的完整解決方案，包括軟件以及硬件設(shè)備。它同加拿大Sherbrooke大學(xué)以及ESI集團(tuán)有著緊密的合作關(guān)系。根據(jù)項(xiàng)目合同，一共測試了20中不同的樣品性能，樣品由ESI和長安一起協(xié)商確定，詳細(xì)描述及清單詳見SamplesInformation_revNA-RO_ACE.xls。樣品由長安負(fù)責(zé)寄送到加拿大，測試完成之后，Mecanum公司已經(jīng)將切割完成的測試樣件及剩余樣件寄送回長安。完整的測試參數(shù)報告已經(jīng)單獨(dú)交付給長安，下面是頂蓬材料的一些典型性能結(jié)果。頂蓬材料一共包括4種，分別命名為ID1/2/3/4，為方便測試，將ID3-ID2-ID4組合命名為ID5，下圖是測試樣件，周邊用Teflon膠帶密封，確保樣件的氣密性。左:Headlinerassembly(Id5)+headlinerfelt(Id1).右:Headlinercore(Id2)+headlinerfelt(Id1)阻抗管測試一共4個工況，下圖是在阻抗管中的安裝形式Configuration1:Headlinerassembly(Id5)+airgapConfiguration2:Headlinerassembly(Id5)+headlinerfelt(Id1)+airgapConfiguration3:Headlinercore(Id2)+airgapConfiguration4:Headlinercore(Id2)+headlinerfelt(Id1)+airgap上圖是帶方差的頂蓬組合件吸音系數(shù)，下表是相關(guān)參數(shù)MaterialpropertiesNumberoftestsandspecimenIDMeanvalueStandarddeviationEquipment(SeeAppendix1)σResistivity(Ns/m4)aAirflowrate:101ccmmediumsamples470007773Foam-X(Sigsystem)(1404000)(216000)φOpenporositybAllsamples10Foam-X(PHISystem)-0.979-0.01ρBulkdensity(kg/m3)bAllsamples114.71.77PHISystemαGeometricaltortuosityL1,L1’10Foam-X∧Viscouslength(m)Mediumsamples1.76E-045.20E-06Foam-X∧cThermallength(m)Mediumsamples1.82E-044.00E-06Foam-XΕYoung’smodulus(Pa)Beam5.40E+088.30E+07OberstbeamνPoisson’sratioN/AN/AN/AOberstBeamηDampinglossfactorBeam0.0250.005OberstBeama:Noteequivalence:1Ns/m4=1MKSrayls/mb:Measurementswithabalancereadabilityof0.001gc:Prime(’)indicatessamplesofthesecondlayer

3整車試驗(yàn)與模型驗(yàn)證3.1準(zhǔn)備試驗(yàn)大綱關(guān)于整車空氣傳遞噪聲測試的詳細(xì)計(jì)劃見E0663R2_ChangAnAuto_FullVehicleTestPlan.ppt。主要內(nèi)容包括：?試驗(yàn)?zāi)康暮头椒?試驗(yàn)設(shè)備及設(shè)施需求?數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)測?數(shù)據(jù)處理和檢查?附加試驗(yàn)：輸入阻抗/結(jié)構(gòu)阻尼3.1.1試驗(yàn)?zāi)康暮头椒ū敬卧囼?yàn)的目的是獲得車輛在不同駕駛條件下的載荷工況，并據(jù)此與整車空氣傳遞噪聲SEA模型進(jìn)行結(jié)果對比驗(yàn)證。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)包括：獲取合理的數(shù)據(jù)，更新空氣傳遞噪聲SEA模型（子系統(tǒng)阻尼，輸入阻抗等）獲取合理的數(shù)據(jù)，驗(yàn)證空氣傳遞噪聲SEA模型獲取合理的數(shù)據(jù)，評估真實(shí)條件下的內(nèi)飾性能復(fù)制一個典型的運(yùn)行載荷條件，獲得合適的聲學(xué)測量環(huán)境在可行的測試環(huán)境約束下，分離出不同噪聲來源的貢獻(xiàn)（胎噪，發(fā)動機(jī)噪聲等）在以后的試驗(yàn)中重復(fù)利用測試數(shù)據(jù)（不同的路面，車速，車型等）整個測試工作包括：理想載荷試驗(yàn)準(zhǔn)備：將試驗(yàn)車輛置于半消室內(nèi)，利用揚(yáng)聲器模擬胎噪和發(fā)動機(jī)噪聲工作載荷試驗(yàn)準(zhǔn)備：將試驗(yàn)車輛至于帶轉(zhuǎn)鼓的半消室內(nèi)，車輛帶檔或空檔運(yùn)行測量：測量車內(nèi)外聲壓值，相應(yīng)的板件測量振動結(jié)果后處理：將聲壓譜和振動自譜進(jìn)行空間和頻段平均，計(jì)算從聲源到接受處的噪聲降低傳遞函數(shù)附加測試工作包括：確定空氣傳遞/結(jié)構(gòu)傳遞的貢獻(xiàn)量：計(jì)算每個聲源到車內(nèi)噪聲的空氣傳遞噪聲傳遞函數(shù)；車內(nèi)聲壓值可以用工作載荷試驗(yàn)條件的測試值和傳遞函數(shù)進(jìn)行合成將測量的車內(nèi)聲壓值和合成的值進(jìn)行比較，確定哪些頻段結(jié)構(gòu)傳遞噪聲占主導(dǎo)地位結(jié)構(gòu)阻尼測量：在局部位置用力錘激勵記錄振動時域衰減信號對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取1/3倍頻程下的混響時間，計(jì)算阻尼損耗因子板件模態(tài)密度：在相應(yīng)的板件上車輛輸入導(dǎo)納計(jì)算相應(yīng)的輸入阻抗和模態(tài)密度3.1.2試驗(yàn)設(shè)備及設(shè)施兩項(xiàng)試驗(yàn)均需要在半消室中進(jìn)行，其中工作載荷工況需要帶轉(zhuǎn)鼓。其與的測試設(shè)備包括：球狀聲源/力錘/麥克風(fēng)/加速度計(jì)/數(shù)據(jù)采集儀/數(shù)據(jù)分析儀3.1.3數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)測以理想載荷工況為例：將揚(yáng)聲器依次置于發(fā)動機(jī)艙（通常兩個不同以上位置），輪艙（通常在輪胎的兩處）測量車外側(cè)周邊和車內(nèi)聲壓譜，每個位置（SEA模型中的一個Cavity子系統(tǒng)）內(nèi)布置3個麥克風(fēng)。頻率范圍：10—10KHz，1/3倍頻程數(shù)據(jù)類型：聲壓，聲壓自動譜。敲擊試驗(yàn)，窄帶內(nèi)的頻響函數(shù)。阻尼，時域壓力曲線每個工況測試前需要記錄背景噪聲，確保測試數(shù)據(jù)可用。每次測試均在車內(nèi)外布置兩個規(guī)定位置的麥克風(fēng)記錄參考值，確保測試數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性典型的麥克風(fēng)布置位置如下圖所示，下面本項(xiàng)目關(guān)于理想載荷及工作載荷測試的幾個表格。總體測試計(jì)劃時間表Testfacility:Datasetcount:Loadcasecount:Time/dataset(h)Vehiclesetup(h)Totalduration(days)IdealloadtestingSemi-anechoic910445OperatingloadtestingDyno93445StructuraldampingSemi-anechoic151285Total:15下表是理想載荷測試工況和工作載荷測試工況下表是阻尼及輸入阻抗測試的工況下表是不同工況下車外側(cè)周邊麥克風(fēng)布置位置Subsystem:DataSet1DataSet2DataSet3GreenHouseLHFrontDoorWindow3RHFrontDoorWindow3LHFrontDoor3RHFrontDoor3LHRearDoorWindow3RHRearDoorWindow3LHRearDoor3RHRearDoor3LHQuarterPanelWindow3RHQuarterPanelWindow3LHQuarterPanel3RHQuarterPanel3LHWindshield3RHWindshield3LHRoofFront3LHRoofRear3LHRoof3rd3LHLiftgateWindow3RHLiftgateWindow3LHLiftgate3RHLiftgate3ReferenceOut/In222Totalsensorcount:232323下表是不同工況下車底側(cè)麥克風(fēng)布置位置Subsystem:DataSet4DataSet5UnderbodyLHToeboard3RHToeboard3LHFrontLegroom3RHFrontLegroom3LHFrontUnderseat/LHRearLegroom3RHFrontUnderseat/RHRearLegroom3LHRearUnderseat4RHRearUnderseat4LHTrunk4RHTrunk4TunnelFront3TunnelMid3TunnelRear3ReferenceOut/In22Totalsensorcount:2324下表是不同工況下噪聲源周邊麥克風(fēng)布置位置Subsystem:DataSet6SourceCavitiesEng.Room-LHDashUpper2Eng.Room-LHDashMid2Eng.Room-LHDashLower2Eng.Room-RHDashUpper2Eng.Room-RHDashMid2Eng.Room-RHDashLower2LHFrontWheelHouse3LHRearWheelHouse3RHFrontWheelHouse3RHRearWheelHouse3ReferenceOut/In2Totalsensorcount:26下表是不同工況下車內(nèi)麥克風(fēng)布置位置Subsystem:DataSet7DataSet8DataSet9CarinteriorLHFrontHead3RHFrontHead3LHFrontWaist3RHFrontWaist3LHFrontLegroom3RHFrontLegroom3LHRearHead3RHRearHead3LHRearWaist3RHRearWaist3LHRearLegroom3RHRearLegroom3LHIPTop3RHIPTop3InsideIP3LHTrunkUpper3RHTrunkUpper3LHTrunkRoom3RHTrunkRoom3ReferenceOut/In222Totalsensorcount:2020233.1.4數(shù)據(jù)處理與檢查數(shù)據(jù)后處理包括以下內(nèi)容噪聲降低（NoiseReduction）的定義：計(jì)算聲腔內(nèi)的平均聲壓值：NumberofmicrophonelocationsNumberofmicrophonelocations計(jì)算噪聲降低（NR）：dBdBSourceCavitymic1:…SourceCavitymic2:SourcecavitymicN:dBReceivercavitymic1:…ReceivercavitymicM:檢查背景噪聲：在整個頻段上有20dB以上的差值測試數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查：在相應(yīng)空間利用3個固定位置測試值和用一個移動位置測試值兩者相差不超過3dB。Microphones:Microphones:FrontWHRHSource:Receiver:FrontHeadspaceRH理想工況下的噪聲降低傳函可以用于將胎噪和發(fā)動機(jī)噪聲合成外部聲場。對于胎噪，每個輪胎需要前后兩個位置激勵，對于發(fā)動機(jī)噪聲需要給定一個轉(zhuǎn)速。PureTireNoisePureTireNoisePureEngineNoise3.2完成測試ESI為長安汽車準(zhǔn)備了3天的現(xiàn)場測試培訓(xùn)，主要內(nèi)容為如何進(jìn)行整車空氣傳遞噪聲測量，包括理想載荷工況和工作載荷工況，以及如何進(jìn)行板件模態(tài)密度及輸入阻抗的測量。長安汽車NVH研究所精心組織資源，按時高質(zhì)量的完成了所有試驗(yàn)，并及時提供符合格式的測試數(shù)據(jù)。另外，長安汽車還根據(jù)需要，在2011年3月同ESI一起完成了補(bǔ)充試驗(yàn)。3.3數(shù)據(jù)后處理3.3.1數(shù)據(jù)處理與檢查輸入阻抗的和結(jié)構(gòu)阻尼的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，詳見ChangAn_InputConductance_AllResults_R2.xls以及ChangAn_ApparentDLF_T60_AllResults_R4.xls。下圖是兩個典型位置的結(jié)構(gòu)輸入阻抗和阻尼損耗因子理想載荷工況和工作載荷工況的數(shù)據(jù)處理，詳見ChangAn_IdealLoads_ProcessedData.xlsx，和ChangAn_OperatingLoads_ProcessedData.xlsx兩個文件。下面是處理步驟：對每個載荷工況，將所有數(shù)據(jù)拷貝至同一個Excel文件中檢查是否有數(shù)據(jù)缺失對工作載荷工況，按照標(biāo)題排序（S1toS3vs.S4toS9）檢查各種載荷工況下情況順序的一致性對每個數(shù)據(jù)集，將參考麥克風(fēng)的結(jié)果拷貝到B和C列，檢查是否缺失，修正麥克風(fēng)的順序檢查參考麥克風(fēng)結(jié)果的穩(wěn)定性檢查背景噪聲后計(jì)算外部聲壓值為自動創(chuàng)建載荷工況建立電子表格生成車內(nèi)噪聲聲壓對比圖下面分別是理想載荷工況和工作載荷工況下參考麥克風(fēng)噪聲檢查的示意結(jié)果。在某些頻段（陰影），可以看到一些差異，因此在IL1和IL3工況下的驗(yàn)證需要仔細(xì)小心。工作載荷工況下，車內(nèi)參考麥克風(fēng)測量值有跳躍，但外部參考麥克風(fēng)正常，對結(jié)果影響不大。IdealLoads–Ref.MicCheckOpIdealLoads–Ref.MicCheckOpLoads–Ref.MicCheck下面是背景噪聲檢查結(jié)果，有個別麥克風(fēng)背景噪聲較高，但總體聲壓結(jié)果比較合理。從圖中結(jié)果可以看出，到8000Hz以下的數(shù)據(jù)均可以利用。IdealLoads–BGDIdealLoads–BGDMicCheckOpLoads–OpLoads–BGDMicCheck下面是數(shù)據(jù)其余檢查。左側(cè)圖中表明在發(fā)動機(jī)艙，由于設(shè)備龐雜且按照位置雜亂，其聲壓值結(jié)果差異較大。右側(cè)圖中表明，在胎噪模擬工況下，車內(nèi)聲壓值結(jié)果具有對稱性，可以減少測試狀態(tài)。MiscellaneousChecksMiscellaneousChecksOpLoads–BGDMicCheck

下面是結(jié)構(gòu)傳遞噪聲及空氣傳遞噪聲的貢獻(xiàn)量分析?？諝鈧鬟f噪聲的貢獻(xiàn)量可以用如下格式描述：Airbornecontribution:Airbornecontribution:Speakerbasedsource/receiverTFSourceSPLinoperatingcondition胎噪載荷下，車內(nèi)噪聲主要由空氣傳遞噪聲為主發(fā)動機(jī)/胎噪混合載荷下，車內(nèi)噪聲在650Hz以上的主要有空氣傳遞為主，250—600Hz主要以結(jié)構(gòu)傳遞為主。下面是混合工況下，胎噪和發(fā)動機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)量分析。車內(nèi)：發(fā)動機(jī)噪聲在5thgear,3000RPM,100kph下比3000RPM,neutralgear高車內(nèi)：幾乎在所有頻段下，100kph下胎噪比空檔發(fā)動機(jī)噪聲的貢獻(xiàn)高，。發(fā)動機(jī)艙：發(fā)動機(jī)噪聲高于胎噪在100Hz左右，3000RPM的轉(zhuǎn)速引起車體共振，車內(nèi)主要是發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)傳遞噪聲。下面是利用外部聲腔的測量聲壓值譜線和腳本功能，自動在VAOne軟件中創(chuàng)建載荷工況。過程如下：將所有測量的聲源腔體聲壓值創(chuàng)建一個Excel文件(<|p^2|>indBSPL)運(yùn)行腳本"CreateTOBSpectraFromExcel"，見下圖建立一個Excel文件，將外部聲腔和聲源聲腔子系統(tǒng)名字和聲壓譜關(guān)聯(lián)起來運(yùn)行腳本"CreateUDEsFromExcel”，見下圖手工建立loadcases(5個理想載荷工況和3個工作載荷工況)Exceltemplateforscript“CreateTOBSpectraFromExcel”:Exceltemplateforscript“CreateTOBSpectraFromExcel”:Exceltemplateforscript“CreateUDEsFromExcel”:完成上述步驟后，可以在VAOne中自動創(chuàng)建聲壓譜曲線和相應(yīng)的載荷工況，見下圖。激活相應(yīng)的載荷工況后可以進(jìn)行計(jì)算。LoadCasesinVAOneLoadCasesinVAOne(SPLcontourat1kHz):OL3:MixedconditionsOL2:Engine,3000RPMOL1:Tire100kphIL5:EngineIL4:LHRrWHIL3:RHRrWHIL2:LHFtWHIL1:RHFtWH3.4理想/工作載荷模型驗(yàn)證3.4.1整車模型驗(yàn)證第一輪BaselineValidationResultsBaselineValidationResults–IdealLoadsMiscellaneousChecksOpLoads–BGDMicCheckBaselineValidationResultsBaselineValidationResults–OperatingLoadsMiscellaneousChecksOpLoads–BGDMicCheck上圖是理想/工作載荷工況下結(jié)果對比。從上圖中看出，頭部空間的仿真計(jì)算聲壓值同試驗(yàn)結(jié)果對比在+/-3dB內(nèi)。圖中紅圈結(jié)果內(nèi)表明在腿部空間/儀表臺內(nèi)部空間以及行李箱空間的結(jié)果相差比較大。LC_IL1_RH_Front_Wheel_HouseLC_IL1_RH_Front_Wheel_HouseLC_IL3_RH_Rear_Wheel_HouseLC_IL5_EngineRoomLC_OL3_MixedConditionsKeycontributorstointeriorcabinnoise:Dashlower(A)Frontfloor(B)Rearfloor(C)Pressurereleasevalve(D)(A)(C)(B)(D)NoisePathAnalysis–SummarizedPowerInputstoInnerCavities對車內(nèi)聲腔進(jìn)行噪聲傳遞路徑分析，分析能量輸入的主要來源。從上述表中可以看到，對艙內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)量較大的主要有A/前圍板下部，B/前部地板，C/后部地板，D/泄壓板。位置分布詳見上圖左側(cè)。LC_IL1_RH_Front_LC_IL1_RH_Front_Wheel_HouseDominantcontributorstoFrontLegroom(TireNoise):Toeboardradiation(overestimatepanelradiationefficiencyorunderestimatecarpetIL)Frontfloormasslaw(underestimatecarpetIL)LC_IL4_LH_Rear_Wheel_HouseDominantcontributorstoRearLegroom(TireNoise):Rearfloorkickpanelmass(underestimatecarpetIL)NoisePathAnalysis–ItemizedPowerInputs針對不同聲腔，逐項(xiàng)進(jìn)行噪聲傳遞路徑分析，給出能量輸入圖，以識別錯誤的傳遞路徑。對于前排腿部空間，主要貢獻(xiàn)來自腳踏板子系統(tǒng)的聲輻射，可能的原因是高估了板件的輻射效率或者低估了地毯的插入損失。對于后排腿部空間，主要貢獻(xiàn)來自板件質(zhì)量法則傳遞，可能原因是低估地毯的插入損失。DominantcontributorstoIPcavity(EngineNoise):DominantcontributorstoIPcavity(EngineNoise):Dashloweranddashmidmasslaw(underestimatedashabsorberIL/overestimatedashabsorberresonance)DominantcontributorstoTrunkRoom(Operatingconditions):Rearseatback,backpanelmasslaw(underestimaterearseatbacktrimIL)LC_IL5_EngineBayLC_OL3_MixedConditionsNoisePathAnalysis–ItemizedPowerInputs對于儀表臺內(nèi)部空間，主要貢獻(xiàn)來自前圍板中下部的質(zhì)量法則傳遞（非共振傳遞），可能原因是低估前圍隔音墊的插入損失，或者高估其共振效應(yīng)。對于行李箱空間，主要貢獻(xiàn)來自后排座椅背板的質(zhì)量法則傳遞，可能原因是低估了后排座椅背板上內(nèi)飾的插入損失。根據(jù)以上分析結(jié)果，對某些作出如下修正，見下圖：增大前輪艙子系統(tǒng)的曲率，見前圍板驗(yàn)證報告將所有加強(qiáng)板材料從NCT中移除將EVA材料層后面的空氣層阻尼損耗系數(shù)設(shè)為5%在后排座椅背板上設(shè)置foam(75mm)+10mmairgap的NCTBaseline(RBaseline(R0C)toversion(R3):OveriddencurvatureofFrontWheelHouseinDash(largeradius)(seeDashTLvalidation)RemovedallreinforcementsheetmetalsfromNCTsSetallairgapsbehindevalayer(carpetwithnofelt)to5%DLFAppliedseatbackfoam(75mm)+10mmairgaptorearseatback/backpanelNCT經(jīng)過上述修正，再次計(jì)算對比如下：Baseline(R0C)toversion(R3)理想載荷工況：總體改善很大，但在上述部位仍存在一些問題工作載荷工況：500Hz以下有很大改善，但在上述部位同樣還存在一些問題。UpdatedValidationResultsUpdatedValidationResults–IdealLoadsUpdatedValidationResultsUpdatedValidationResults–OperatingLoads針對駕駛員頭部位置的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，第一次驗(yàn)證工作完成后同基準(zhǔn)值的效果如下表：理想載荷工況下，主要存在問題集中在發(fā)動機(jī)艙聲源激勵狀態(tài)和右前輪艙聲源激勵狀態(tài)這兩個計(jì)算工況，3.4.2整車模型驗(yàn)證第二輪對行李箱空間繼續(xù)進(jìn)行噪聲傳遞路徑分析，給出能量輸入曲線，見下圖。追溯到聲源，原因之一是后備箱同車內(nèi)聲腔之間的間隙定義過大。Dominantcontributorstotrunkroom:Dominantcontributorstotrunkroom:SlitleakdefinedinPRVareajunction=>LengthofleakshouldbereducedNoisePathAnalysis–TrunkRoom對左側(cè)后排腿部空間繼續(xù)進(jìn)行噪聲傳遞路徑分析，給出能量輸入曲線，見下圖。追溯到聲源，原因是低估了地毯的插入損失。Dominantcontributorstolegroom:Dominantcontributorstolegroom:Masslawtransmissionthroughthekickplate=>IncorrectcarpetILand/ormissingcross-membershieldeffectCross-membernotmodeledNoisePathAnalysis–LHRearLegroom根據(jù)以上分析結(jié)果，對某些作出如下修正，見下圖：Baseline(R3)toversion(R8):Baseline(R3)toversion(R8):修正前圍車內(nèi)側(cè)隔音墊中EVA的屬性，修正利用Mecanum報告中的剪切模量修改瀉壓孔的泄漏面積(400mm長改為100mm長)將后地板腳蹬位置的加強(qiáng)板作為NCT模擬(100mmgap+1mmsteel,95%coverage)將EVA背部的空氣層阻尼由5%改為2%增加HVAC系統(tǒng)的泄漏面積，從10000增加到20000mm^2，以匹配HVAC的測試插入損失結(jié)果將腳踏板位置加強(qiáng)板作為NCT模擬(65mmgap+1.5mmsteel,95%coverage)經(jīng)過上述修正，再次計(jì)算對比如下：Baseline(R3)vs.Updated(R8)理想載荷工況：發(fā)動機(jī)艙載荷下，儀表臺內(nèi)部空間的仍存在一些問題工作載荷工況：同樣，在發(fā)動機(jī)工作載荷下，在上述部位同樣還存在一些問題。UpdatedValidationResults–UpdatedValidationResults–IdealLoadsUpdatedValidationResults–UpdatedValidationResults–OperatingLoads針對駕駛員頭部位置的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，第二次驗(yàn)證工作完成后同基準(zhǔn)值的效果如下表：理想載荷工況下，仍然存在問題集中在發(fā)動機(jī)艙聲源激勵狀態(tài)和右前輪艙聲源激勵狀態(tài)這兩個計(jì)算工況，主要是前圍板部分。3.4.3整車模型驗(yàn)證第三輪在第三輪模型校驗(yàn)開始，首先我們發(fā)現(xiàn)載荷約束的一處錯誤，將右前輪艙和右前腳踏板下部空間的聲載荷順序弄反了，下圖是調(diào)整后在1000Hz的載荷云圖和相應(yīng)的聲壓譜曲線。IL5:IL5:EngineIL1:RHFtWHBeforecorrection(R8):IL5:EngineIL1:RHFtWHAftercorrection(R9):IL5:IL5:EngineIL1:RHFtWH(corrected)其它的修正如下（地毯和前圍隔音墊）：Baseline(R3)toversion(R8):Baseline(R3)toversion(R8):修正空氣層的阻尼損耗因子(毛氈后的設(shè)為1%，EVA背部設(shè)為2%)修正空氣>毛氈疊層(錯誤的毛氈厚度，空氣層厚度，缺失EVA層：僅整車模型)前圍板車內(nèi)側(cè)隔音墊現(xiàn)在用解耦的ID15代替ID16(ID16_4/8/10mm)重新計(jì)算前部腳踏板和輪艙位置內(nèi)飾覆蓋面積，將地毯X和Z方向后移5mm，以避免表面穿透重新計(jì)算MNCT，位置包括車蓋板位置，前圍板中部，左右輪艙，左右腳踏板用前圍車內(nèi)側(cè)隔音墊的底層作為基準(zhǔn)面，取代原來鋼板表面將前圍隔音墊抬高2.5mm，以放置EVA層厚度均用ID15毛氈為準(zhǔn)先前的地板前圍隔音墊用的都是非解耦模式（軟多孔Biot模型），現(xiàn)在換用硬模型。經(jīng)過上述修正，再次計(jì)算對比如下，見下圖：Baseline(R8)vs.Updated(R10)500Hz以下得到很大改善。高頻段，理想載荷工況下，發(fā)動機(jī)艙載荷/右前輪艙載荷仍然有些問題。~~~下圖是前輪艙到前腿部空間和頭部空間的噪聲降低量比較。理想載荷（揚(yáng)聲器）下，右前輪到右前腿部的NR比左前輪到左前腿部低5-10dB，比工作載荷（轉(zhuǎn)鼓）下的相應(yīng)NR也要低5-10dB?？瓷先ピ趽P(yáng)聲器激勵下載荷工況不具有代表性，解決方案是用另外一臺車，做相同的噪聲降低測試，檢查其結(jié)果。RH_FtWHtoRH_FtLegNR(speakerbased)is5to10dBlowerthan:RH_FtWHtoRH_FtLegNR(speakerbased)is5to10dBlowerthan:LH_FtWHtoLH_FtLegNR(speakerbased)LH+RH_FtWHtoLH/RH_FtLeg(chassisdyno)SpeakerbasedRH_FtWHloadcaseisnotrepresentativeoftypicalcarconditions?Solution:measureNR(speakerbased)againonanothervehicle(instandardconditions)3.4.4整車模型驗(yàn)證第四輪修改的模型包括：去除HPillar上的內(nèi)飾（實(shí)車沒有內(nèi)飾）修正行李箱地板的覆蓋層屬性：沒有背部氣隙的阻性幕布模式幾乎沒有吸音效果，利用適當(dāng)阻尼的空氣層，使得垂直入射吸音系數(shù)同測試值一致。修改瀉壓孔的泄漏面積：基于行李箱空間的聲壓測試結(jié)果，調(diào)整瀉壓孔的泄漏面積。根據(jù)新的測試數(shù)據(jù)，修改頂蓬吸音系數(shù)。背部有空氣層后，吸音系數(shù)變化很大。背部有沒有毛氈則影響很小，說明頂蓬的滲透性很差。PrevioustestPrevioustestNobackingairgap35mmairgapw/wo15mmfeltNormalincidenceabsorptioninimpedancetube:Newtestc.f.Characterizationreport5B-headliner&felt_cavity.docc.f.Characterizationreport-5HeadLinerAssembly.pdfXX在ID5等效屏幕層后增加水層，限制后部空氣層和毛氈的作用修正車內(nèi)側(cè)隔音墊模型：基于AdditionalTesting_032011.docx內(nèi)飾上下表面重新劃分網(wǎng)格內(nèi)飾上表面向下表明移動3mm修正地毯模型基于AdditionalTesting_032011.docx，前部利用ID7的解耦模型利用原始的CAD數(shù)據(jù)，同測試一致將基準(zhǔn)面下移10mm，避免穿透在沒有毛氈的基準(zhǔn)面底部空氣層阻尼設(shè)為10%。在左前風(fēng)擋玻璃和車頭罩蓋板間增加泄漏：基于附加測試NRTests_IPRemoved_032011.xlsx，0.6mx0.25mmx修改機(jī)艙蓋和發(fā)動機(jī)側(cè)隔音墊內(nèi)的幕布屬性修改幕布密度和流阻，使其吸音系數(shù)和毛氈/幕布系統(tǒng)一致幕布本應(yīng)單獨(dú)測試其性能參數(shù)如果因?yàn)闊岢尚偷仍驘o法單獨(dú)測試，其等效Biot參數(shù)應(yīng)該從多次試驗(yàn)中提取出來，如利用不同的壓縮率。增加了外部半無限流場子系統(tǒng)，模擬半消室的測試環(huán)境。經(jīng)過上述修正，再次計(jì)算對比如下，見下圖：Baseline(R10)vs.Updated(R12)理想和工作載荷工況下，儀表臺內(nèi)部和腿部空間均達(dá)到很大改善。UpdatedValidationResultsUpdatedValidationResults–IdealLoadsUpdatedValidationResultsUpdatedValidationResults–OperatingLoads針對駕駛員頭部位置的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，第四次驗(yàn)證工作完成后同基準(zhǔn)值的效果如下表：理想載荷工況下，IL1和IL5工況均有很大改善工作載荷工況下，OL2工況得到極大改善

4前圍板隔聲分析驗(yàn)證4.1前圍板SEA模型創(chuàng)建我們從整車SEA模型中選取前圍板部分，將其拷貝至新啟動的軟件界面下，并保存成相應(yīng)的文件名。?根據(jù)前圍板的實(shí)際試驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢Ψ抡婺Ｐ瓦M(jìn)行相應(yīng)的修正。主要內(nèi)容是截取適當(dāng)長度的地板/A柱/H柱，以及風(fēng)擋玻璃子系統(tǒng)，構(gòu)成完整的前圍板仿真模型。?在前圍板的兩側(cè)建立聲腔，模擬混響室及半消室。主要步驟是：在結(jié)構(gòu)兩側(cè)最外廓位置創(chuàng)建8個自由節(jié)點(diǎn)，利用自由節(jié)點(diǎn)與前圍板外廓建立多個Plate子系統(tǒng)（臨時）。這些Plate子系統(tǒng)需要同前圍板的一側(cè)子系統(tǒng)構(gòu)成一個完整的封閉空間，在此基礎(chǔ)上程序可以利用這些Plate子系統(tǒng)，自動的建立一個聲腔子系統(tǒng)。重復(fù)上述步驟，創(chuàng)建另一側(cè)的聲腔子系統(tǒng)。自動創(chuàng)建所有連接并檢查面連接是否有遺漏或錯誤。按照試驗(yàn)狀態(tài)，分別命名兩側(cè)的子系統(tǒng)為SourceRoom以及ReceiveRoom。將混響室的阻尼設(shè)置為平均吸音系數(shù)1%，將消聲室的阻尼設(shè)置為阻尼損害系數(shù)50%。?將所有的點(diǎn)連接以及面連接禁用，并根據(jù)不同的試驗(yàn)工況，啟用或禁用相應(yīng)的面連接。詳細(xì)工況見試驗(yàn)計(jì)劃。1.1.拷貝并新建前圍板模型2.創(chuàng)建兩側(cè)聲腔3.禁/啟相應(yīng)面連接4.2前圍板隔聲試驗(yàn)4.2.1準(zhǔn)備試驗(yàn)大綱關(guān)于前圍板隔聲量試驗(yàn)的詳細(xì)計(jì)劃見E0663R2_ChangAnAuto_DashTLTestPlan_R3.ppt。主要內(nèi)容包括：?一般準(zhǔn)則：隔聲量/傳遞損失的定義。TransmissioncoefficientTransmissioncoefficient?試驗(yàn)條件：混響室/消聲室，混響室/混響室?試驗(yàn)設(shè)備：聲源/聲強(qiáng)探頭/麥克風(fēng)/加速度計(jì)/數(shù)據(jù)采集儀/數(shù)據(jù)分析儀。?詳細(xì)試驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理過程。?試驗(yàn)工況：（共5種工況，帶儀表板的狀態(tài)無法實(shí)現(xiàn)）Config#EnginesidedashabsorberIPsidedashabsorberHVACunitOtherpassthroughsInstrumentPanel1CancelledInstalledInstalledInstalledInstalledInstalled2(G)InstalledInstalledInstalledInstalledRemoved3(G+L)InstalledInstalledRemovedInstalledRemoved4(G)InstalledInstalledBlockedBlockedRemoved5(G)InstalledRemovedBlockedBlockedRemoved6(G)RemovedRemovedBlockedBlockedRemoved4.2.2完成試驗(yàn)長安汽車根據(jù)雙方協(xié)商的試驗(yàn)大綱，制作了相應(yīng)的試驗(yàn)夾具，并切割了相應(yīng)的試驗(yàn)樣品，詳見下圖。ESI為長安汽車進(jìn)行了一天的現(xiàn)場測試培訓(xùn)，主要內(nèi)容集中在如何利用混響室/消聲室，進(jìn)行前圍板的隔聲量試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)大綱規(guī)定的試驗(yàn)工況，長安汽車在ESI的監(jiān)督下完成了相應(yīng)的試驗(yàn)。ESI提取了相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，并將結(jié)果同預(yù)測模型進(jìn)行比較。全方位球狀聲源全方位球狀聲源聲反射板3個固定位置的麥克風(fēng)混響室一側(cè)狀態(tài)測量聲強(qiáng)測量聲強(qiáng)(離散抽樣法)消聲室消聲室一側(cè)狀態(tài)2G工況：完整內(nèi)飾配置示意圖2G工況：完整內(nèi)飾配置示意圖4.2.3數(shù)據(jù)后處理及模型驗(yàn)證FullytrimmedFullytrimmedHVACblockedBaredashIntensitymap–baredash,160HzIntensitymap–baredash,250HzEng.Sidedashabsorberinstalled1st模態(tài)(低TL)2nd模態(tài)(高TL)上圖為ESI現(xiàn)場進(jìn)行隔聲量測試培訓(xùn)時的試驗(yàn)結(jié)果分析示意圖。左側(cè)是前圍板裸板狀態(tài)下，第一第二階模態(tài)頻率附近的聲強(qiáng)云圖，分別對應(yīng)到右下圖隔聲量曲線上的一個波谷與波峰。從右下圖的隔聲量曲線看出，將HVAC以及其他過孔位置阻斷以后，發(fā)動機(jī)一側(cè)的隔音墊對整體的隔聲量影響不大。從右上圖的曲線看，在315Hz以上，將HVAC系統(tǒng)位置阻斷后，其隔聲量要比安裝該系統(tǒng)狀態(tài)下的隔聲量提高5dB左右。說明HVAC系統(tǒng)的泄漏對前圍板系統(tǒng)的隔聲量有著非常大的影響。低頻段由于前圍板的第一第二階模態(tài)輻射效率的貢獻(xiàn)對隔聲量占主導(dǎo)地位，其前后隔聲量幾乎沒有發(fā)生改變。下面是仿真模型同試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的過程。在以下的圖表中，如無特殊說明，帶黃色框的藍(lán)色曲線是VAOne軟件的預(yù)測結(jié)果，帶白色框的黑色曲線是試驗(yàn)結(jié)果。紅色虛線是修正模型后的仿真計(jì)算結(jié)果。詳細(xì)的每輪仿真模型及計(jì)算結(jié)果在另外單獨(dú)交付的文件中。下面給出的對比結(jié)果是比較有代表性的。對比結(jié)果分為前圍板有效傳遞損失（STL-隔聲量）以及不同部位的插入損失（IL），分別是HVAC系統(tǒng)，除HVAC系統(tǒng)外的過孔Passthroughs，以及車內(nèi)側(cè)隔音墊（IPSideAbsorber）。另外，下面給出的結(jié)果中包含了三個工況，分別是2G：去除儀表板包含完整內(nèi)飾狀態(tài)，4G：將去除HVAC系統(tǒng)并將其及其余過孔完全阻隔狀態(tài)，6G：在上述基礎(chǔ)上將兩側(cè)隔音墊去除。第一輪模型驗(yàn)證從上圖看出：315Hz以下結(jié)果差異主要是因?yàn)?，在此頻段，前圍板鋼板的低頻結(jié)構(gòu)模態(tài)對隔聲量影響非常大，傳統(tǒng)的SEA方法無法考慮。如需獲得該頻段的精確預(yù)測，需要開展下一步工作，利用SEA-FE混合模型進(jìn)行仿真。315Hz以上，除6G工況下仿真同試驗(yàn)結(jié)果吻合的相當(dāng)好。而在裸板狀態(tài)下，誤差較大。TheunderpredictionofSTLaround700Hzand2.5kHzisduetoresonantpathfromwheelhousesandRHtoeboardTheunderpredictionofSTLaround700Hzand2.5kHzisduetoresonantpathfromwheelhousesandRHtoeboard針對上述結(jié)果，我們進(jìn)行了該工況下的噪聲傳遞路徑分析。從上圖的結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，在700Hz及2500Hz附近，主要的傳遞路徑是兩側(cè)輪艙以及右前腳踏板的共振傳遞。檢查輻射效率：前輪艙是用雙曲率殼模擬，環(huán)頻率附近的輻射效率被高估了。真實(shí)結(jié)構(gòu)面板沒有單一的曲率半徑腳踏板用單曲率殼模擬，并包含了加強(qiáng)板結(jié)構(gòu)（用空氣層+鋼板模擬NCT）。此模型高估了雙壁共振效應(yīng)。真實(shí)結(jié)構(gòu)是帶穿孔的加強(qiáng)板，不是雙壁系統(tǒng)由此，先取消了NCT中的所有金屬加強(qiáng)板。其次，增大了前輪艙的曲率。結(jié)果如下圖，隔聲量對比有了極大的改善，仍然存在的問題是車內(nèi)側(cè)隔音墊的插入損失在315Hz左右仍為負(fù)值，4000Hz以上裸板工況下隔聲量還是比試驗(yàn)值高第二輪模型驗(yàn)證我們對完整內(nèi)飾工況下進(jìn)行了傳遞路徑分析，結(jié)果如下圖HVACInsertionLossisunderestimatedinthemodelandakeycontributortoDashTLinfullytrimmedconditionsHVACInsertionLossisunderestimatedinthemodelandakeycontributortoDashTLinfullytrimmedconditions=>Effectiveareaofuser-definedleakforHVACwasincreased(x2)HVAC系統(tǒng)的插入損失被低估了，在1000Hz以上，它是完整內(nèi)飾工況下對前圍板隔聲量的一個關(guān)鍵因素。由此，首先將HVAC系統(tǒng)中的泄漏面積由10000mm^2修正為20000mm^2，以匹配試驗(yàn)結(jié)果修正了車內(nèi)側(cè)隔音墊中的EVA以及地毯屬性（現(xiàn)在利用Mecanum報告中的剪切模量和阻尼損耗因子）。結(jié)果如下圖。在300Hz左右仍然存在隔聲量和插入損失的誤差第三輪模型驗(yàn)證結(jié)果如下圖。修正了外部聲壓約束（右前輪艙同右腳踏板的聲壓約束交換了位置）修正了地毯，重新計(jì)算了車內(nèi)側(cè)隔音墊的覆蓋面積將地毯與隔音墊解耦，利用其力學(xué)屬性（Biotmodelvs.previouslimpporousmodel）第四輪模型驗(yàn)證修正了車內(nèi)側(cè)隔音墊（見整車驗(yàn)證報告）修改了發(fā)動機(jī)側(cè)隔音墊（見整車驗(yàn)證報告）上圖是修正的隔音墊插入損失曲線，下圖是前圍板隔聲量及相關(guān)部件插入損失的對比結(jié)果。從圖中我們看到在315Hz以上，仿真結(jié)果同試驗(yàn)結(jié)果吻合的很好

5傳遞路徑分析及聲學(xué)包優(yōu)化升級5.1傳遞路徑分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟整車車內(nèi)噪聲的傳遞路徑分析步驟如下：選取有代表性的載荷工況檢查駕駛員頭部空間的聲壓譜確定響應(yīng)峰值的頻段確定這些頻段的主要傳遞路徑聲學(xué)包優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟如下：基于上述分析結(jié)果，確定備選的內(nèi)飾優(yōu)化設(shè)計(jì)方案利用數(shù)值手段評估上述優(yōu)化方案的效果5.2傳遞路徑分析過程5.2.1確定有代表性的載荷工況根據(jù)本項(xiàng)目的SEA模型驗(yàn)證分析結(jié)果，確定下面三個載荷工況進(jìn)行傳遞路徑分析理想載荷工況：4個輪艙位置白噪聲激勵（如IL1+2+3+4）工作載荷工況：發(fā)動機(jī)噪聲，如OL2，空檔，3000RPM工作載荷工況：混合激勵，如OL3，5檔，100kph，3000RPM，前輪置于轉(zhuǎn)鼓5.2.2檢查駕駛員頭部空間聲壓值及峰值頻段下圖是不同工況下，駕駛員頭部空間的聲壓值云圖和聲壓曲線（dBA），有兩個頻段出現(xiàn)較大的聲壓響應(yīng)，分別是RegionA:630-1250HzRegionB*:2500-4000Hz*：僅針對理想載荷工況，白噪聲激勵-SelectedLoadCases-SelectedLoadCasesABSPLContourplot–OverallLevelOL2:engineIL1+2+3+4:WHOL3:drivinggear5.2.3分析峰值頻段主要傳遞路徑下圖是輪艙白噪聲激勵工況下，出現(xiàn)響應(yīng)峰值的不同頻段內(nèi)，能量輸入分布圖A頻段的主要能量輸入來源車頂(masslaw)車門玻璃(masslaw)鉸鏈支柱：A柱下方車體結(jié)構(gòu)(masslaw)左前車門揚(yáng)聲器左前地板/輪艙(masslaw)前圍板(過孔)B頻段的主要能量輸入來源車門玻璃(相干頻率附近的輻射)RegionB:RegionB:Doorglass(radiationnearcoincidencefrequency)ABRegionA:Roof(masslaw)Doorglass(masslaw)Hingepillar(masslaw)FrontdoorspeakerFloor/WH(masslaw)Dash(passthroughs)下圖是3000RPM，空檔發(fā)動機(jī)載荷激勵下的能量輸入分布圖。主要輸入源是前圍板過孔。RegionA:RegionA:Dash(passthroughs)下圖是3000RPM，5檔，100kpm工況下的能量輸入分布圖。A頻段的主要能量輸入來源車門玻璃(masslaw)前圍板(過孔)鉸鏈支柱：A柱下方車體結(jié)構(gòu)(masslaw)車頂(masslaw)RegionA:RegionA:Doorglass(masslaw)Dash(passthroughs)Hingepillar(masslaw)Roof(masslaw)從上面的分析結(jié)果中，我們可以總結(jié)如下結(jié)論輪艙白噪聲激勵下，最主要的是車門玻璃聲輻射傳遞到駕駛員頭部空間。解決方案：增加結(jié)構(gòu)阻尼，如使用夾層玻璃針對所有載荷工況，前圍板上的過孔傳遞能量比重很高解決方案：增加前圍板車內(nèi)側(cè)隔音墊的吸音性能，另外有可能的話刪除或者消減質(zhì)量層的厚度，使得飾板的隔聲量（TL）超過過孔的值針對發(fā)動機(jī)和胎噪，前門玻璃，車頂，H柱的質(zhì)量法則傳遞非常重要解決方案：增加玻璃厚度（如夾層玻璃），增加頂蓬的重量，在H柱內(nèi)加隔層。Forwhitenoiseinwheelhousesonly:radiationfromfrontdoorglassesForwhitenoiseinwheelhousesonly:radiationfromfrontdoorglasses =>Solution:increasestructuraldamping(laminatedglass)Forallloadcases:noisetransmissionthroughthedashpassthroughs =>Solution:increaseabsorptionperformanceofIPsidedashabsorber(andpossiblyremove/reducethicknessofmasslayerasthetrimmedpanelTLexceedsthatofthepassthroughs)Forengineandtirenoise:masslawtransmission(frontdoorwindow,roof,hingepillar) =>Solution:increaseglassthickness(laminatedglass),increasemassofheadliner,addbarriertohingepillarsystem-SelectedLoadCasesAB

5.3優(yōu)化設(shè)計(jì)方案針對上述傳遞路徑分析結(jié)果，我們給出下列優(yōu)化方案。5.3.1設(shè)計(jì)變更之一，前門玻璃：修改前門玻璃的屬性，增加其質(zhì)量和結(jié)構(gòu)阻尼目前的屬性是3.2mm的非夾層玻璃，質(zhì)量為2.1kgX如修改為8.8mm的夾層玻璃（VAOne軟件中缺省的），質(zhì)量為X質(zhì)量增加3kg整體噪聲下降0.2-0.6dB（A記權(quán)）在3-5kHz頻段，噪聲下降1-3dBModificationofthefrontdoorglasspropertiestoincreaseboth