轎車的噪聲振動工程課件

轎車的噪聲振動工程汽車研發(fā)過程中的歷程

（安全，樂趣，舒適）（功能與質(zhì)量）

（四大工藝與配件）

可制造性

可使用性

性能性能的內(nèi)涵主要是六大性能:性能總體功能經(jīng)濟(jì)性舒適性操縱性動力性安全性一級性能圖車身安全性動力性操縱性舒適性經(jīng)濟(jì)性①②③④⑤⑥舒適性舒適性(二級)

噪聲

振動①②操縱性操縱性能(二級)

轉(zhuǎn)向性能整車性能的調(diào)校五大性能各有其獨立的內(nèi)涵但是又相互沖突，比如：操縱穩(wěn)定性與減震舒適性存在著矛盾；動力性與燃油經(jīng)濟(jì)性存在著矛盾；加速性又與噪聲存在矛盾；大約有關(guān)的零、部件200

外噪聲內(nèi)噪聲振動舒適性其他有關(guān)要求:-駕駛動力學(xué)-主動安全性-被動安全性-空調(diào)舒適度性價重比成本排放振動/噪聲是整車研發(fā)目標(biāo)的一個重要組成部分-尋找目標(biāo)沖突的合理折衷操縱穩(wěn)定性與減震舒適性的調(diào)校操縱穩(wěn)定性減震舒適性3212345145運動型兼顧型舒適型噪聲噪聲(三級)

尖銳噪聲金剛內(nèi)噪聲的現(xiàn)今狀況

目前尚無工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可循，但有共同認(rèn)可的統(tǒng)計尺度

參考值

怠速時37–50dB45

120Km/h65–74dB72

產(chǎn)生內(nèi)噪聲的兩種傳播方式-以發(fā)動機(jī)做為激振源為例空氣聲固體聲系統(tǒng)的物理模型

輸入 輸出內(nèi)燃機(jī)空氣聲/固體聲 上百種噪聲振動現(xiàn)象旋轉(zhuǎn)的車輪的振動各種工作狀態(tài)（包括錯誤駕駛）系統(tǒng)復(fù)雜的分布參數(shù)系統(tǒng)大量的非線性阻尼相當(dāng)多的力學(xué)及力聲放大器力學(xué)系統(tǒng)（具有若干力學(xué)放大器）力聲系統(tǒng)（具有若干力聲放大器）輸入輸出激振振動/噪聲系統(tǒng)聲激勵固體聲空氣聲發(fā)動機(jī)/變速箱系統(tǒng)空氣聲聲洞聲學(xué)空腔鈑金件支承/連接件固體聲發(fā)動機(jī)/變速箱總成引發(fā)的內(nèi)噪聲固氣聲聲洞空氣聲懸置閥門總力與總力矩變速箱支承處感應(yīng)加速度引擎懸置車身端的驅(qū)動點阻抗懸置的傳遞函數(shù)變速箱

變速箱橋支承處力聲傳遞函數(shù)車底空腔共振基本的噪聲現(xiàn)象

--發(fā)動機(jī)為主因

現(xiàn)象 階次 頻率（Hz) -----------------------------------------------------------

發(fā)動機(jī)的燃燒及慣性力引發(fā)

(4缸)220–200(6缸)330–300(8缸)1.515–150

吸氣/排氣排氣管振動引發(fā)排氣管廢氣排出輔助系統(tǒng)（風(fēng)扇，正時鏈條，機(jī)油濾清架...）聲輻射發(fā)動機(jī)/變速箱彎曲共振2/3 150-300

齒輪嚙合基本的噪聲現(xiàn)象

--其它原因

現(xiàn)象 階次 頻率（Hz) ------------------------------------------------

風(fēng)聲（氣動噪聲）輪胎/路面滾動 1，3

萬向軸彎曲共振引發(fā) 1，2

后軸箱缸體模引發(fā)

基本的激振源

激勵源階次頻率范圍(Hz)

-----------------------------------------------------------

路面不平0–100

車輪動不平衡 15–35

315–100

萬向軸110–140

220–200

發(fā)動機(jī)(4缸)220–200

(6缸)330–300(8缸)1.515–150

燃?xì)饬?.5/6/950–900

齒輪嚙合9–2550–2500

氣門，凸輪軸，連桿500-5000

輪胎紋30–100125–2000

路面的激振-發(fā)動機(jī)液壓支承處的低頻振幅

-車身一端:-垂直方向;-定速直線行駛

振幅(毫米)差的路面

-0.7-0.6-0.4-一般的路面

0.5-高速路

0.3-好的路面

0.2-

0.1-

0

l

lllllllll

30507090110130150170190210車速(公里/小時)

發(fā)動機(jī)的激振液壓支承處的高頻振幅

-車身一端-垂直方向

振幅(毫米)4缸(2-階)

---0.05----0.01-6缸(3-階)

llllll100020003000400050006000

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)(1/分鐘)發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的激振問題分類燃燒機(jī)械空氣動力壓力浮動轉(zhuǎn)動件閥門輔助機(jī)構(gòu)通風(fēng)慣性力開閉發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)聲輻射進(jìn)氣排氣整車聲學(xué)性能的目標(biāo)規(guī)定停車,

消聲風(fēng)洞(風(fēng)噪)滑行,路測(風(fēng)噪+輪胎)慢加速,路測內(nèi)噪聲整車性能部件性能子系統(tǒng)性能整車性能與總成/部件的總體考慮在整車研發(fā)過程中的解決噪聲和振動問題的兩種流程開發(fā)費用項目起始開發(fā)費用項目起始1.原型車批量投產(chǎn)1.原型車批量投產(chǎn)子系統(tǒng)優(yōu)化整車優(yōu)化時間時間新的開發(fā)過程現(xiàn)今的開發(fā)過程40506070聲壓級(dBa)100020003000400050006000(1/min)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)3.75dBa2500(1/min)1擋/倒擋2，3，4，5擋內(nèi)噪聲目標(biāo)值發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)噪聲變速箱的聲學(xué)規(guī)定信號分析問題識別結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模型識別結(jié)構(gòu)動力學(xué)修正結(jié)構(gòu)優(yōu)化信號處理特征分析工作振型分析聲輻射圖激振(階次和幅度值信號特征諧振模態(tài)分析有限元分析實驗/解析模型特征頻率振型模態(tài)阻尼薄弱環(huán)節(jié)分析靈敏度分析基于實驗?zāi)B(tài)的結(jié)構(gòu)修正FEM模型的優(yōu)化系統(tǒng)綜合問題獲解?是終止現(xiàn)象學(xué)因果學(xué)黑白實驗驗證否解決問題的方法學(xué)基本方法學(xué)

人員所應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)

-振動與聲學(xué)

-結(jié)構(gòu)動力學(xué)

-實驗與測量/分析技術(shù)

-汽車工程學(xué)計算模擬（10%）實驗（70%）現(xiàn)場試車（20%）●●●●大約200余件

大約

100余種現(xiàn)象變速箱傳動系排氣管慣性輪發(fā)動機(jī)/外設(shè)風(fēng)扇進(jìn)氣道發(fā)動機(jī)支承變速箱支承前橋后橋輪箍/輪胎轉(zhuǎn)向機(jī)承力樑鈑件前圍密封隔聲進(jìn)出風(fēng)座椅怠速抖動●●●●●●●●●●●●●●晃動●●●●●●●●●●●●滑行舒適度●●●●●●●●●●●●●●●●●沖擊性抖動●●●●●●●●●●●●●前后晃動●●●●●●●●●●●●變速箱噪聲●●●●●●●●●●●●●WONGWONG聲●●●●●●●●●●●●●●●●●●●風(fēng)噪/輪胎噪聲●●●●●●●●●●●外噪聲●●●●●●●●●●空調(diào)噪聲●●●●●●●●●●松動性振動●●●●●●●●●●●●●●●●振動現(xiàn)象與部件的相關(guān)關(guān)系●●●●發(fā)動機(jī)臺架全息實驗室外噪聲實驗室轉(zhuǎn)鼓臺部件實驗室液壓臺模態(tài)分析實驗室振動臺聲學(xué)測量室路測●●●●●●●●怠速抖動●●●●●●●晃動●●●●●●●●●滑行舒適度●●●●●●●●●●沖擊性抖動●●●●●●●●●前后晃動●●●●●●●●●●變速箱噪聲●●●●●●●●●●WONGWONG聲●●●●●●●●●風(fēng)噪/輪胎噪聲●●●●●●●●●●外噪聲●●●●●●●●●空調(diào)噪聲●●●●●●●松動性振動

100種噪聲/振動現(xiàn)象振動現(xiàn)象與實驗臺架的相關(guān)關(guān)系

60種測量/分析技術(shù)

●●●●●●●●●●●●●●車載測量技術(shù)●●●●●●●●●●聲壓級●●●●●●●●●●加速度●●●●●●●●振型●●●●●●●●●全息術(shù)●●●模態(tài)分析●●●●●●●●●聲強發(fā)動機(jī)臺架全息實驗室外噪聲實驗室轉(zhuǎn)鼓臺部件實驗臺液壓臺模態(tài)分析實驗室振動臺聲學(xué)測量實驗室路測實驗臺架實驗臺架與測量分析技術(shù)的相關(guān)關(guān)系聲學(xué)及振動實驗中心的臺架一覽表模態(tài)分析全息術(shù)聲阻消聲轉(zhuǎn)鼓1，3，4消聲轉(zhuǎn)鼓2總成振動實驗臺1小件實驗臺消聲大轉(zhuǎn)鼓1，2總成聲學(xué)實驗臺1小轉(zhuǎn)鼓1，2總成振動實驗臺2振動臺1，2小轉(zhuǎn)鼓總成聲學(xué)實驗臺2液壓振動臺1，2，3聲學(xué)與振動實驗中心大轉(zhuǎn)鼓消聲實驗臺測量與分析技術(shù)工作狀態(tài)分析/信號分析系統(tǒng)識別/模態(tài)分析車身/整車發(fā)動機(jī)/傳動系√√√完整的知識體系√信號分析

測試方法優(yōu)點缺點

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3-D-綜觀整體-只是定性

-可確認(rèn)突出的階

-及相應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)

-可辨認(rèn)發(fā)動機(jī)與變速箱的相互作用

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