汽车振动噪声与舒适度解读

1、汽车振动噪声与舒适度 目录 汽车振动噪声与舒适度 1 1 引言 2 2 汽车 NVH 概述 3 2.1 汽车 NVH 定义 3 2.2 汽车 NVH 特性 3 2.3 汽车 NVH 特性研究的应用 6 3. 汽车 NVH 的发展 8 4 NVH 问题的研究方法 10 5 汽车 NVH 控制与改善措施 11 6 结束语 11 郑建华 11/11/2014 1 引言 汽车发明初期， 由于发动机的功率都比较低， 基本上都是低速行驶， 其振动与噪声问题 并不十分明显， 然而，随着科学技术的发展和社会的进步，发动机功率不断增大， 高速公路 的出现更是促进了车速的快速提高， 这就导致了车辆噪声问题的日益突

2、出。 车辆噪声不仅会 造成环境污染， 而且会影响驾驶员行驶的专注程度和车辆的行驶安全， 甚至会对车内人员的 精神和生理造成危害。 所以， 多数顾客在选购汽车时都希望汽车的驾驶环境是安静的，乘坐 起来是平稳的， 能够享受驾驶的乐趣，为此， 汽车的振动与噪声性能就显得尤为重要。 统计 结果显示， 汽车的振动与噪声性能和顾客对汽车总体印象评价有直接关系， 顾客除了追求传 统的低噪声与振动外， 对于声音品质的要求也越来越高， 于是， 汽车的 NVH(Noise、Vibration (7)江淮具有常规的 NVH 性能测试评价的能力，已 有 2套 LMS等主流厂家的振动噪声测试系统 ; (8)吉利硬件方面

3、已有常规的振动噪声测试设备， 可以完成常规的试验工作，其研究院亦有专人搞NVH 方面的 CAE工作，对消声室等大型实 验室的筹备工作亦开始了初期调研，对产品 NVH 性能的改善主要通过与国外专业公司合作 来实现。 如:在金刚设计开发过程中， 专门聘请专业的汽车降噪公司意大利Alipalia 公司 SCS技术中心的专业团队进行专项 NVH 工程处理。近些年来， NVH 已经不只是整车厂关注 的重点，汽车零部件企业也开始重视零部件的 NVH 性能开发，如专业生产变速箱的法士特 集团已经建成行业领先的消声室，投入精力开发低噪声的变速器产品。总体来说，乘用车 NVH 走在前列，商用车也开始建立自己的

4、NVH 开发团队，配备了主流的噪声振动测试系统 和专业的消声室以及专业的 NVH 工程人员。 4 NVH 问题的研究方法 汽车噪声来源主要来自发动机、进排气系统、风扇噪声、传动系统、轮胎噪声、制动噪 声、车声结构噪声、气动噪声。各个总成的噪声贡献度要达到合理匹配， NVH 的特性研究 应该是以整车为研究对象， 合理匹配各个系统， 要求各个子系统的噪声贡献降到最低。 通常 对汽车噪声和振动问题进行控制主要理论方法有有限元法、 边界元法、 统计能量法， 有限元 法适用分析结构动态特性 ; 边界元法适合处理噪声的辐射问题 ; 统计能量法是将一个复杂结 构系统或声系统划分成若干耦合的子系统， 每个子系

5、统在相应某个频率范围都有若干个共振 频率， 根据系统的各种参数建立起各个子系统间能量流动的关系。现阶段， 计算机仿真分析 技术 (CAE)在汽车产品设计开发中的应用已相当普遍，大大方便了工程人员对设计机制的理 解与把握，提高了设计开发效率，推动产品加速更新换代。然而，CAE分析的置信度是一个 瓶颈”问题，对于机制和模型高度复杂的车辆 NVH 性能，其仿真分析的置信度很难保证。 为了解决这个“瓶颈“，通常的做法是将CAE 技术与试验测试相结合，通过对比仿真和测 试结果的吻合度来确定仿真的有效性。 然而，测试结果对于测试流程、 条件及环境非常敏感， 在很多情况下测试结果本身就具有较大的分散性， 为

6、了扭转这种被动局面， 国外已有研究者 将重点转向“试验可靠性”的提高。另一方面，当前应用领域出现了多种支持 NVH 仿真分 析的 CAE软件系统，如 ADAMS、 SYSNOIS、E AUTOSEA、LMS 等。基于不同内核技术的软件 系统， 其处理问题的适用范围各有侧重。 为确保仿真分析的置信度， 应充分考虑具体问题的 特点而合理选择软件工具。 例如： 声振耦合有限元技术主要适用于低频范围， 是分析车内低 频结构辐射噪声 (Booming) 的有效工具 ; 而统计能量法则更适合于模态密集的中、 高频段噪声 分析， 等等。值得注意的是，为完善仿真分析所必需的基础数据条件，国外汽车工程界进行 了

7、不懈的努力。目前已有机构建立了车内噪声数据库系统，能够覆盖15 种车型的典型行驶 工况，从而有效地支持了仿真分析过程并有助于确保其置信度。 5 汽车 NVH 控制与改善措施 噪声的控制主要有主动措施和被动措施两方面： 主动措施要求从噪声源头降低噪声， 如 改进机械结构， 提高激振频率， 降低发动机低速噪声， 同时提高零部件的加工精度和装配质 量，减少运动噪声，改善部件的悬挂系统，阻断振动传递，改进车身结构、提高刚度、提高 一阶模态，减少局部模态数量等 ; 被动措施要求要好的吸音、吸振、密封、隔音、隔振、阻 尼材料。迄今为止， 阻尼、 吸声材料及结构在汽车噪声控制领域获得了极为广泛的应用， 例

8、如: 阻尼涂层，泡沫材料，约束层阻尼结构，内饰吸声表面，以及最近出现的ABA 隔热墙衬 垫，等等。这些已成为改善车辆 NVH 性能最主要的工程处理手段。 6 结束语 长期以来， 主要发达国家对汽车噪声控制问题给予了高度重视， 积累了较为丰富的理论 与技术研究成果和解决问题的工程实践经验。然而， 由于问题的复杂性， 该领域目前仍然存 在着大量的理论和技术空白， 其中有许多是世界性的难题。 国内汽车行业应当充分把握这一 时机，在跟踪、学习国外先进技术以形成“后发优势”的同时，通过自主创新力求在短期内 取得某些方面的率先突破，从而带动汽车噪声控制技术的整体跨越式发展。 读书的好处 1、行万里路，读万卷书。 2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。 3、读书破万卷，下笔如有神。 4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。 达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。 6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。 颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。 8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。 10 、一日无书，百事荒废。 陈寿 11、书是人类进步的阶梯。 12、一日不读口生，一日不写手生。 13 、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。 高尔基 14、书到用时方恨少、事非经过不知难。 陆游 15、读一本好书，就如同和一个高