JMC模态分离工作思路讨论稿讲解课件

1、JMC模态分离工作思路第1页，共19页。主要内容模态分离开发能力重要性模态分离的主要内容模态分离的流程设想模态分离前提准备目前所缺少的资源-第2页，共19页。模态分离开发能力重要性整车的模态没有分离好的话，导致严重的共振问题，如在CP样车完成后发现，往往涉及到车身或车架的模具更改，导致项目费用和时间风险非常高。在项目初期合理的做好模态分离可以避免由于模态的耦合及共振带来的NVH问题。模态分离的作用一般体现在两方面： 一方面避免系统之间固有频率的耦合，因为一个系统的输出在该系统的固有频率处，如果该系统没有经过很好的隔振处理，系统的输出一般是比该系统非固有频率处的输出大，该输出输入到另外一个系统的

2、时候，如果两个系统固有频率正好耦合，将产生更大的输出，系统本身的能量也会得到释放，导致严重的NVH问题，严重的导致系统的破坏。 另一方面避开系统与外界输入频率之间的耦合，外界的输入的信号比如说发动机振动、路面不平度输入、以及其他的一些力输入，一般包含有一定频率范围，此频率范围中能量占主要部分的频率输入到系统中，将激起系统中该频率的响应。必须把系统的主要固有频率和外界输入的主要频率错开。 -第3页，共19页。模态分离开发能力重要性内容描述带来的后果后期措施柴油SUV 4x2转向管柱频率与发动机怠速二阶频率耦合怠速抖动过大更改转向管柱的模态柴油SUV 4x2车身模态、后桥刚体模态与发动机二阶频率耦

3、合1400转轰鸣加装后桥PND柴油SUV 4x2车身模态、后桥刚体模态与发动机二阶扭振频率耦合1800转轰鸣加装扭转减振器（TVD）汽油SUV 4x2 动力总成刚体模态解耦较差怠速座椅导轨振动较大优化悬置，更改刚体模态柴油PK 4x2货箱模态与车身声腔模态耦合1400转轰鸣模态耦合的例子（以N350项目为例）：良好的模态分离策略是保证项目良好的NVH舒适性的一个基本的前提条件。通常的情况，模态分布规划应该在节点的时候进行，帮助项目来达到整车的NVH目标，模态规划最终应该在节点定下来，这个时候整车的模态分离表应该传递给项目组，项目组应该利用这些信息来规避系统、子系统和零部件与激励频率之间的耦合，

4、模态分离对降低声、振的灵敏度，从而保证整车NVH目标达到是非常关键的。 -第4页，共19页。模态分离开发能力重要性模态分离的主要内容模态分离的流程设想模态分离前提准备目前所缺少的资源-第5页，共19页。模态分离的主要内容1、常见的模态（模态分离所工作的对象）：PT刚体模态；悬架的跳跃模态；方向盘转向柱模态；驾驶室声腔模态；车身的整体弯曲、扭转模态；车身顶棚、地板等局部模态；车身刚体模态；动力总成的弯曲模态；车架模态；排气系统模态；2、常见的耦合带来的噪声问题模态的耦合最终体现是带来NVH问题，这些问题在不同的工况产生，也从不同的路径传到顾客感受的目标点上，由于频率成分的变化，给客户造成不同的感

5、受。下表是一个大概的工况、路径及NVH问题频率对应表格-第6页，共19页。模态分离的主要内容主观感觉（问题）频率范围(Hz)问题常产生的工况一般的可能噪声传递路径IdleLuggingTip-inCruiseWOTEngineMount前悬后悬排气吊钩空气boom20100Rumble80500Moan100200Whine2002KRattle-第7页，共19页。模态分离的主要内容3、模态的激励发动机激励是最主要的激励，下表是常见的发动机阶次激励的频率范围激励发动机型式主要阶次常用转速范围（RPM）典型频率（Hz）Hot Idle4 缸 二阶 600-900 10-30Cold Idle 4

6、 缸二阶 900-1200 15-40Hot Idle6缸 三阶600-900 10-45Cold Idle6缸 三阶900-1200 15-60对后驱和四驱车来说动力传动系统的不平衡是一个关键的激励。轮胎不平衡也是一个重要的激励。轮胎不平衡带来的激励频率在10-15Hz的范围。 动力传动系统和轮胎不平衡带来的NVH问题主要发生在一个比较高转速的情况下，因为随着旋转速度的增加，激励力越来越大，通常的车速一般在70km/h-140km/h的范围。 道路激励也是一个重要的激励，但频率比较低，通常的范围在30Hz以下。-第8页，共19页。模态分离的主要内容4、常见模态频率范围815频率 (Hz)18

7、1027393337P/T刚体模态 悬架跳跃模态 P/T I4 Hot Idle Red Zone 2123车身刚体模态25转向管柱模态 怠速二阶激励6080声腔模态车身整体弯曲、扭转-第9页，共19页。模态分离的主要内容5、模态分离的一些指导性原则6 个P/T 刚体模态在 5.5 Hz 到13 Hz 之间。 P/T 刚体模态分开1Hz ，解耦率至少75%以上。 前后悬架的 hop/tramp 模态在 15 - 18 Hz 之间。 怠速主要激振频率（四缸机器为二阶）3Hz （热机和冷机）左右范围内没有模态频率。 原则上转向管柱的垂向频率比怠速主要激振频率（四缸机器为二阶）大4Hz以上。 原则上

8、转向管柱的垂向频率比转向管柱的横向频率大3Hz。 声腔模态3Hz范围内(eg.45-55 Hz)不允许有其他的模态频率。 车身一扭 和一弯与怠速主要激振频率分开3Hz以上。 尽量分开两个相邻的频率2-3Hz以上。 模态分离的一些原则性的东西（卡车及SUV类）：-第10页，共19页。模态分离开发能力重要性模态分离的主要内容模态分离的流程设想模态分离前提准备目前所缺少的资源-第11页，共19页。模态分离的流程设想福特模态分离的基本流程整车模态分离表-第12页，共19页。模态分离的流程设想JMC模态分离正向开发能力提升流程设想优化模态数据库NVH属性状态标杆车及历史CAE模态数据标杆车及历史车型模态

9、测试数据初步模态分离目标参数集成车身/底盘/动力传动系统参数激励载荷特性 (道路, 发动机等)目标定义完成?NoYes最终模态分布表目标分解系统及零部件级模态目标模态分离目标达成目标?模态分布表生成工具目标评估(CAE/Test)No更新及优化经验教训模态分布生成工具模态分离原则；模态匹配；模态目标设定/分解-第13页，共19页。模态分离开发能力重要性模态分离的主要内容模态分离的流程设想模态分离前提准备目前所缺少的资源及应对计划-第14页，共19页。模态分离前提准备模态试验通过对整车模态试验和整车状态下动力总成模态试验，分析整车状态下的各部件固有频率、模态阻尼和振型，为整车NVH设计、优化、模

10、态分离等提供试验数据。实际模态分离中，要求对标杆车的整车及零部件模态进行测量，建立Benchmark 数据库，在数据库中，对车型进行分类。一般的，一个全新的项目进行模态分离时，标杆车的模态数据越多越好，越能提供参考依据。模态CAE分析对标杆车的CAE分析对标，并通过与试验的相关性分析，校正模型在标杆车CAE模型的基础上，结合项目意图，对项目车型各系统模态进行更改，对响应进行初步的预测模态数据库包括按车型归类的模态CAE及模态试验数据模态分离的经验教训以前项目的失败教训及成功的整改案例模态分离的工具-第15页，共19页。模态分离前提准备下图是N900整车模态试验结果，通过整车模态结果，可以清晰的

11、的反应N900的模态分离状况，并进行相应的故障诊断。-第16页，共19页。模态分离开发能力重要性模态分离的主要内容模态分离的流程设想模态分离前提准备目前所缺少的资源及应对计划-第17页，共19页。目前所缺少的资源及应对计划资源名称描述应对措施时间计划模态数据库包括标杆车和市场上同类车型的对标试验数据和CAE数据N350的数据通过N330积累一部分数据2011年模态分离的工具Ford开发了常用的模态分离工具以供NVH工程师使用。开发出分离的表格工具2011上半年模态分离的经验目前JMC所有的项目都没有开展模态分离这一项工作，没有任何的模态分离经验，也没有教训可以学习。2011-2013年人力资源试验验证分析： 8-10人对模态试验具有丰富的经验，