基于VAOne汽車聲學(xué)包的分析

1、基于VAOne汽車聲學(xué)包的分析,丁巨岳 邵建旺 ESI 中國年會 天津 2014-09-26,目錄,背景 子系統(tǒng)隔聲量分析 整車分析 整車隔聲量分析 整車外聲場分析 結(jié)論,一 背景,同濟汽車設(shè)計研究院有限公司成立于2009年11月，注冊資本5000萬元。 研究院依托同濟大學(xué)汽車研發(fā)資源，以同濟汽車學(xué)院、新能源汽車工程中心、上海地面交通工具風(fēng)洞中心、上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司為合作團隊，秉承同濟大學(xué)同舟共濟，自強不息的精神，依靠優(yōu)秀的專家、學(xué)者，先進的研發(fā)設(shè)備和積累的國際合作與重大科技研究經(jīng)驗，為國內(nèi)外汽車行業(yè)的整車及零部件企業(yè)提供專業(yè)化的產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、性能開發(fā)、試驗技術(shù)與設(shè)備等領(lǐng)域

2、的系統(tǒng)解決方案。,一 背景,實驗室資源： 同濟大學(xué)半消聲室,一 背景,實驗室資源： 同濟大學(xué)上海地面交通風(fēng)洞中心,一 背景,ESI-TONGJI 虛擬設(shè)計研究所： 2012年8月14日，ESI-TONGJI虛擬設(shè)計研究所在上海國際汽車城同濟大學(xué)嘉定校區(qū)內(nèi)揭牌。 ESITONGJI Virtual Design Institute的成立，是同濟汽車設(shè)計研究院有限公司在汽車虛擬開發(fā)技術(shù)上的重要里程碑，雙方將以此為平臺，在汽車產(chǎn)品開發(fā)，虛擬設(shè)計技術(shù)應(yīng)用與人才培養(yǎng)等方面，推動中國汽車設(shè)計開發(fā)技術(shù)不斷進步。,一 背景,汽車聲學(xué)包：主要指的是汽車內(nèi)飾件，且具有隔聲、吸聲特性。用來阻隔由噪聲源（動力總成、進

3、排氣、輪胎及路面、高速空氣噪聲等）向車內(nèi)的噪聲傳遞。,舒適性能：汽車的噪聲、振動與舒適性統(tǒng)稱為汽車NVH（Noise, Vibration and Harshness）特性。 汽車輕量化：聲學(xué)包的輕量化設(shè)計，如采用超輕材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PU泡沫+EVA，并保證整車NVH性能。 市場需求：市場的激烈競爭，來自競爭車型和客戶要求的不斷提高。,一 背景,一 背景,一 背景,CAE技術(shù)：有限元分析方法（FEM）、統(tǒng)計能量分析方法（SEA）、混合分析方法（Hybird=FEM+SEA）等； 試驗方法：駐波管法進行材料的聲學(xué)測量分析、整車隔聲量分析、整車外聲場分析、風(fēng)洞試驗等。,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,VAOn

4、e子系統(tǒng)模型的建立： 鈑金件模型； 利用VAOne中VTL模塊建立分析模型（板、聲腔、激勵、連接）； 聲學(xué)包厚度分布（NCT/MNCT）； ,子系統(tǒng)TL分析模型（利用VAOne VTL模塊）,地板SEA模型,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,子系統(tǒng)TL分析：分析各個因素的影響 聲學(xué)包覆蓋率； 穿孔及泄露； 聲學(xué)包的厚度分布； ,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,子系統(tǒng)TL分析：聲學(xué)包方案比較 傳統(tǒng)方案：軟層+硬層（例：PU 泡沫+EVA等）； 超輕方案：軟層+軟層（例：PU 泡沫+棉氈，棉氈+棉氈等）； ,傳統(tǒng)方案,超輕方案,重量：重 隔聲：好 吸聲：差,重量：輕 隔聲：差 吸聲：好,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,VAOne

5、中，分析聲學(xué)包覆蓋率的影響：,TL分析：覆蓋率的影響,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,組合墻的平均隔聲量理論：,傳遞損失：,組合墻的平均透聲系數(shù)：,組合墻的平均隔聲量：,木桶原理,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,結(jié)果比較：,覆蓋率99%,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,結(jié)果比較：,覆蓋率95%,三 整車分析,子系統(tǒng)TL分析： 由于VTL模型中，子系統(tǒng)的表面積相對于聲腔的表面積來說，非常小，所以聲學(xué)包貢獻給聲腔的吸聲很小，即利用VTL分析子系統(tǒng)的TL時，只考慮了聲學(xué)包的隔聲性能，沒有考慮吸聲的影響； 整車分析： 聲學(xué)包的吸聲性能可以在整車分析中體現(xiàn)。,三 整車分析,整車SEA模型的建立：板、車內(nèi)聲腔、車外聲腔、連接等,整車S

6、EA模型,三 整車分析,整車隔聲量分析： 隔聲量（兩個聲腔SPL的差）：車內(nèi)聲腔作為聲源腔，車外聲腔作為接收腔。,聲源腔,接收腔,駕駛員耳旁聲腔地板下面聲腔,三 整車分析,整車隔聲量分析： 分析噪聲各個傳遞路徑、隔聲量、貢獻量等。,駕駛員耳旁施加激勵,發(fā)動機艙、地板下面、前后輪胎、前后門、前后門窗、車頂、前后風(fēng)擋玻璃、后備箱、排氣管等,后排乘客耳旁施加激勵,三 整車分析,整車外聲場分析： 車內(nèi)聲壓級分析：車外聲腔作為聲源腔，車內(nèi)聲腔作為接收腔。,接收腔,聲源腔,駕駛員耳旁聲腔地板下面聲腔,三 整車分析,整車外聲場分析： 分析駕駛員和乘客耳旁的聲壓級,駕駛員耳旁聲壓級,發(fā)動機艙、地板下面、前后輪胎、前后門、前后門窗、車頂、前后風(fēng)擋玻璃、后備箱、排氣管等,乘客耳旁 聲壓級,不同工況下：發(fā)動機噪聲、路噪等,四 結(jié)論,利用VAOne，對子系統(tǒng)的聲學(xué)包進行隔聲吸聲性能分析，聲學(xué)包方案的比較； 對整車進行隔聲量分析，找出噪聲傳遞路徑中相對薄弱的地方； 對整車進行外