车辆NVH基础典型知识普及教材.ppt

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1、长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司1汽车汽车NVH介绍介绍庞庞 剑剑 博士博士长安汽车工程研究院2010年5月22日长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司21.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发及目标体系开发及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司3动态性能动态性能动态性能动态性能静态性

2、能静态性能静态性能静态性能什么是性能什么是性能q汽车的外观造型及色彩q汽车的内室造型、装饰、色彩q内室及视野q座椅及安全带对人约束的舒适性q娱乐音响系统q灯光系统q硬件功能q维修保养性能q重量控制q噪声与振动（NVH）q碰撞安全性能q行驶操纵性能q燃油经济性能q环境温度性能q乘坐的舒适性能q排放性能q刹车性能q防盗安全性能q电子系统性能q可靠性能NVHNVH是汽车最重要的指标之一是汽车最重要的指标之一是汽车最重要的指标之一是汽车最重要的指标之一 长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司4汽车所有的结构都有汽车所有的结构都有NVH问题问题p车身车身p动力系统动力系统p底盘及悬架底

3、盘及悬架p环境控制系统环境控制系统p电子系统电子系统p在所有性能领域（在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经安全碰撞、操控、燃油经济性、等）中，济性、等）中，NVH是设计面最广的领域。是设计面最广的领域。长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司5什么是什么是什么是什么是NVHNVHn噪声噪声 Noise:l是人们不希望的声音l注解:声音有时是我们需要的l是由频率,声级和品质决定的l频率范围:20-10,000 Hzn振动振动Vibrationl人身体对运动的感觉,频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body,mainly in.5 hz-

4、50 hz rangel是由频率,振动级和方向决定的 n不舒服的感觉不舒服的感觉Harshnessl-Rough,grating or discordant sensation NVH:Noise,Vibration and Harshness长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司6为什么要做为什么要做NVH?pNVH对顾客非常重要nNVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素.pNVH影响顾客的满意度n在所有顾客不满意的问题中,约有1/3是与NVH有关.pNVH影响到售后服务p约1/5的售后服务与NVH有关长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司7决定决定

5、NVH的因素的因素 顾客的要求顾客的要求政府法规政府法规公司的需要和技术公司的需要和技术能力能力竞争车竞争车长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司8Boom:Drumming Low frequency(20-100 Hz)soundClunk:Transient,low frequency,broadband noiseDrone,Moan:Large amplitude 80-200 Hz soundGroan:100-150 Hz disturbance at start-upGrowl:Broadband noise in the range 100-1000 HzH

6、arshness:Combination of noise and vibration leading to a hard road feelRattle:Noise of metallic parts in contact,usually randomRumble:Broadband 100-500 Hz noise,varying in amplitudeShake:Low frequency(20 Hz)vertical or lateral vibrationsShudder:Low frequency(90 km/h长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司291.1.

7、NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发开发及目标体系及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司30NVH通道的控制通道的控制 结构声的传递通道结构声的传递通道:空气声的传递通道空气声的传递通道:长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司31噪声通道控制噪声通道控制噪声通道是由声学包装来完成的噪声通道是由声学包装来完成的车身

8、的密封孔洞的控制隔声材料的应用吸声材料的应用长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司32振动通道的控制振动通道的控制车身结构的控制：提高结构和支架的刚度,阻止振动的传递隔振器吸振器阻尼材料振动通道控制的方法有振动通道控制的方法有振动通道控制的方法有振动通道控制的方法有:车身传递通道的灵敏度车身传递通道的灵敏度车身传递通道的灵敏度车身传递通道的灵敏度长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司33结构通道控制结构通道控制:车身结构车身结构整车模态-白车身-装饰车身局部模态车身的结构灵敏度长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司34q车身的结构模态应该与

9、其他相邻结构模态分开 q车身结构模态应该与车身声腔模态分开q整车模态的刚度要足够大,以避免产生奇异噪声q局部模态应该足够高,以避免引起NVH问题,如轰鸣声,等.结构通道控制结构通道控制:车身结构车身结构长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司35车身阻尼处理车身阻尼处理在车身板上,加阻尼材料可以减小结构振动和产生的辐射噪声(中频).FloorpanRoofPackage TrayWheelhouseDashOil PanValve CoverDoors长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司36车身的设计影响到风激励噪声车身的设计车身的设计:减小风激励引起的噪声

10、减小风激励引起的噪声长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司37底盘底盘底盘底盘/悬挂系统的悬挂系统的悬挂系统的悬挂系统的NVH NVH 轮胎的控制轮胎的控制:声腔模态结构模态轮胎的平衡悬架系统的控制悬架系统的控制n悬架的模态频率n悬架的刚度与阻尼 n悬架跳动的频率n悬架部件的频率隔振垫隔振垫隔振垫的控制隔振垫的刚度隔振垫的刚度与车架刚度的比值长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司38动力总成的隔离动力总成的隔离动力总成隔离的三个目标动力总成隔离的三个目标1.从主动边到被动边的振动衰减10倍2.动力总成的六个模态解耦3.绕主惯性轴的模态频率必须满足长安汽车（集

11、团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司39橡胶隔振器半主动隔振器主动隔振器隔振器的种类隔振器的种类隔振器的种类隔振器的种类耦和液压隔振器耦和液压隔振器Hydraulic mount with simple orificeHydraulic mount with inertia track解耦的液压隔振器解耦的液压隔振器长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司401.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的C

12、AECAE分析分析7.7.NVHNVH开发开发及目标体系及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司41汽车汽车NVH的两方面的评估的两方面的评估p车外通过噪声的评估车外通过噪声的评估p车内车内NVH的评估的评估车内车内NVH评估的两个方面评估的两个方面n主观驾评主观驾评主观驾评主观驾评n客观测试评估客观测试评估客观测试评估客观测试评估长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司42通过噪声通过噪声为什么制定通过噪声为什么制定通过噪声p顾客关注噪声污染p政府制订了政府法规什么是通过噪声什么是通过噪声长安汽车（集团）有限责任公司长安汽

13、车（集团）有限责任公司43通过噪声测试通过噪声测试通过噪声测试通过噪声测试通过噪声标准通过噪声标准标准:欧标,ISO,SAE,等.Standards:Euro,ISO362,SAE J986,SAE J1470,etc.10m10m10m10m10m10m7.5m7.5m3m50 m麦克风麦克风A-AB-B长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司44车内车内车内车内NVHNVH主观评价主观评价主观评价主观评价顾客对车内顾客对车内顾客对车内顾客对车内NVHNVH给出直觉的感受给出直觉的感受给出直觉的感受给出直觉的感受:声音:安静或吵闹,舒适或烦恼振动:大或小,舒服或不舒服不同车辆

14、的顾客对不同车辆的顾客对NVH有不同的感受有不同的感受 运动车的顾客喜欢有力的发动机声音,而且感觉刺激 豪华车的顾客喜欢安静而舒适的感觉主观评级主观评级长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司45客观评估客观评估p客观评估的内容客观评估的内容:p驾驶员和乘客耳朵的声音:p地板或座椅轨道的振动 p方向盘的振动p椅子和人体的振动MicrophoneAccelerometer驾车状况驾车状况驾车状况驾车状况qIdleqWide Open Throttle(WOT)qPartial Open Throttle(POT)qCruiseqReverseqCoastdown qTip-in,

15、tip-out长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司46不同级别的评估不同级别的评估 Vehicle NVH targetExhaust Tailpipe Noise TargetMuffler TLExhaust VibrationHanger ForceExample:p整车级评估p系统级评估p部件级评估长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司471.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的

16、CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发开发及目标体系及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司48室外和室内试验室外和室内试验q试验场(路面)试验q实验室试验试验种类试验种类试验种类试验种类q振动试验q噪声试验q灵敏度试验q其它试验道路试验道路试验道路试验道路:p环道p直道p平整的沥青路面p平整的水泥路面p粗糙的水泥路面p砖做的路面 p鹅石路面p斜坡路面长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司49振动试验振动试验振动试验振动试验4 poster shakerq模态试验o锤子敲击o激振器激励q振动响应o座椅,方向盘,等se

17、at track,steering wheel,etc.q异响识别q隔振器刚度 q激光测量,等长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司50噪声测试噪声测试噪声测试噪声测试q车内噪声q进气噪声q排气噪声q发动机辐射噪声 q壳体辐射噪声q通过噪声长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司51灵敏度测量灵敏度测量灵敏度测量灵敏度测量q声学灵敏度测量q振动灵敏度测量q声传递损失测量灵敏度灵敏度有时被称为传递函数传递函数长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司52风洞噪声试验风洞噪声试验风洞噪声试验风洞噪声试验空气动力声学风洞 车辆风阻试验车辆风阻试验 车辆

18、稳定性试验车辆稳定性试验 侧风响应试验侧风响应试验 车内噪声试验车内噪声试验 车外噪声试验车外噪声试验 内流优化试验内流优化试验 流动显示试验流动显示试验 雨刮器试验雨刮器试验长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司531.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发开发及目标体系及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司

19、54CAECAE的重要性别的重要性别的重要性别的重要性别p降低成本p减少摩型车p节约时间p多方案设计p多功能分析p稳健性设计广泛地应用到汽车开发广泛地应用到汽车开发广泛地应用到汽车开发广泛地应用到汽车开发u目标设定和分解u整车分析u系统/子系统分析u部件分析长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司55例子：例子：例子：例子：有限元分析有限元分析p有限元对低频分析是很精确的p有限元可以用来分析系统/部件的NVH问题p有限元也可以用来分析整车的NVH问题p分析目标：l结构模态l响应NVH-CAE分析方法分析方法q有限元分析q边界元分析q统计能量分析q其它声学分析q模态综合分析q传递

20、路经分析长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司561.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发及目标体系开发及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司57NVH开发流程开发流程整车系统子系统零部件战略决策开发开始项目确认试生产出厂目标分解性能验证顾客需求政府法规竞争产品公司技术战略决策产品开发三到四年时间汽车上市长安

21、汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司58确定顾客需求确定性能战略决定竞争者Benchmark Study 找差距选择概念设计性能间的平衡设定整车级目标设定目标的原则设定目标的原则长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司59nBenchmarking CompetitionVehicle and system level databaseQuick contribution analysis Competitive vehiclesn目标设定Set TargetsFuture with respect to competitive actionsBalance w

22、ith respect to other attributes,cost,weightn目标分解Cascade Requirement to Subsystemsn设计论证Design Verification目标制定目标制定目标制定目标制定-分解分解分解分解-验证验证验证验证目标的级别目标的级别Target Levelsp整车(顾客)级目标,例如车内噪声p系统级目标,如动力系统的噪声p子系统级目标,如排气口的噪声p部件级目标,如消声器的传递损失长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司60leaderAmong the leaderCompetitor车1,2,3是市场上最好的

23、三款车这三款车作为benchmark的汽车根据benchmark的结果,设定目标目标的分类目标的分类:领导者领导群体之中竞争者目标制定设定目标制定设定长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司61怠速频率模态分离策略模态分离策略p在产品开发的初期,对所有系统和部件建立模态频率表p为设计和目标制定提供模态分析的策略长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司62Vehicle Level TargetSystem Level TargetSubsystem Level TargetComponent Level Target目标分解目标分解目标分解是从上至下目标分解也是

24、双向的目标分解也是双向的长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司631.1.NVHNVH现象与基本问题现象与基本问题2.2.噪声与振动源噪声与振动源3.3.NVHNVH传递通道传递通道4.4.NVHNVH的响应与评估的响应与评估5.5.NVHNVH试验试验6.6.NVHNVH的的CAECAE分析分析7.7.NVHNVH开发开发及目标体系及目标体系8.8.汽车声品质汽车声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司64声品质声品质Sound Quality:Sound Quality:主观评价主观评价好听的声音Nice Sound不好听的声音Bad Sound声品

25、质介绍声品质介绍Introduction of Sound Quality长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司65传统上,噪声控制就是降低声音的大小仅考虑声级的大小和频率成分八十年代后,在汽车界开始使用声品质汽车的声音与发动机转速有关汽车的声音与发动机发火阶次有关声音的成分影响听觉声音影响到顾客的满意度部件的声品质影响汽车的品牌 品牌的象征 汽车的汽车的DNA声品质声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司661.关门声品质2.电器声品质3.动力系统的声品质三大声品质问题三大声品质问题好听的声音好听的声音安静频率低(结实)一次碰撞声没有额外的噪声不好听的

26、声音不好听的声音声音大高频率象铃的声音多次碰撞声,嘁嘁喳喳.例子：关门声品质长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司67动力系统声品质动力系统声品质乘用车：安静感受跑车：运动感受控制动力系统声品质的关键系统：控制动力系统声品质的关键系统：q进气歧管和排气歧管的设计q进气系统设计q排气系统设计动力系统的噪声源动力系统的噪声源动力系统的噪声源动力系统的噪声源1.发动机辐射噪声2.进气口噪声3.排气尾管噪声4.传动系统的辐射噪声5.结构噪声动力系统声品质设计原则动力系统声品质设计原则动力系统声品质设计原则动力系统声品质设计原则1.阶次的平衡2.避免高频噪声3.消除共振(提高线性度)4.半阶成分会增加运动感长安汽车（集团）有限责任公司长安汽车（集团）有限责任公司68谢谢谢谢!