1、 中北大學 車輛工程教研室車身噪聲車身噪聲31 1：噪聲：車速：噪聲：車速 發動機轉速的關系發動機轉速的關系動力系統 NVH路噪Road Noise風噪Wind Noise車速車速V VdB5進氣系統進氣系統NVHNVH空濾器諧振腔四分之一波長管進氣口噪聲殼體的輻射噪聲6動力總成動力總成動力總成的彎曲模態動力總成的輻射噪聲懸置位置的振動附件的振動及輻射噪聲發動機噪聲線性度曲線發動機噪聲線性度曲線8引起的問題引起的問題曲軸共振曲軸共振曲軸的應力集中和斷裂曲軸的應力集中和斷裂曲軸扭轉振動曲軸扭轉振動阻尼器阻尼器橡膠阻尼器橡膠阻尼器1. 1. 液壓阻尼器液壓阻尼器9變速器嘯叫變速器嘯叫齒輪嚙合噪聲齒

2、輪嚙合噪聲k(t)e(t)XaXb傳遞圖傳遞圖齒輪制造精度不夠齒輪制造精度不夠齒輪匹配對中不好齒輪匹配對中不好齒輪材料不好齒輪材料不好嘯叫的原因：齒輪嚙合不好嘯叫的原因：齒輪嚙合不好10傳遞軸系第一階傳遞軸激勵傳遞齒輪嘯叫2階激勵車身噪聲（車身噪聲（NVHNVH測試）測試）2 2、空氣動力噪聲、空氣動力噪聲CFDCFD分析和車內聲場模擬分析和車內聲場模擬防火墻在125Hz漏生嚴重防火墻漏聲嚴重防火墻漏聲嚴重2 2、空氣動力噪聲、空氣動力噪聲CFDCFD分析和車內聲場模擬分析和車內聲場模擬2 2、空氣動力噪聲模擬建立和網格劃分、空氣動力噪聲模擬建立和網格劃分2 2、空氣動力噪聲模擬有限元分析（、

3、空氣動力噪聲模擬有限元分析（84Hz84Hz）2 2、空氣動力噪聲模擬有限元分析（、空氣動力噪聲模擬有限元分析（100Hz100Hz）2 2、空氣動力噪聲模擬有限元分析（、空氣動力噪聲模擬有限元分析（135Hz135Hz）2 2、空氣動力噪聲模擬有限元分析（、空氣動力噪聲模擬有限元分析（137Hz137Hz） 3：振動噪聲車身板局部振動特性振動頻率振動噪聲車身板局部振動特性振動頻率20顧客的要求顧客的要求政府法規政府法規公司的需要和技術公司的需要和技術能力能力競爭車競爭車聲音三要素聲音三要素聲壓級聲功率級020lgPpLp0p502 10apP010lgwwLw0w12010wW010lgII

4、LI0I122010/IWm 基準聲壓 基準聲功率 參考聲強聲強級分貝計算分貝計算12nW W WW12nI III 120010lg10lg()nWWWWWLWW120010lg10lg()nIIIIILII分貝計算分貝計算22212npppp222120020 lg20 lg()npppppLpp 22111220010 lg10 lg10 lg10 lgpNppLNLNpp分貝計算分貝計算22221211122200010lg10lg10lg(1)ppppLLpppL1L2L2222212122210010lg10lg10lgpppLLppp21() /101LL10lg 1+10LLL

5、和分貝計算分貝計算分貝合成響度和等響曲線響度和等響曲線(40 )/102NLNlg0.031.2NNLNNL為響度級為響度響度和等響曲線響度和等響曲線HEADHEAD聲學測聲學測量儀量儀 響度級與等響曲線響度級與等響曲線圖：等響曲線圖：等響曲線30/ )()(fDfWAI聽覺清晰因子聽覺清晰因子美國美國SAESAE標準標準噪聲控制噪聲控制車身振動噪聲控制車身振動噪聲控制1：車身結構性控制： （1）發動機和底盤車身等固有頻率錯開；發動機隔振，減小聲源輸入。 （2）車頂地板等構件固有頻率和車身錯開；地板等采取安裝隔振材料。 （3）提高車身支撐點的受力剛性，減小振動，在車身薄板設置加強筋、涂裝吸能材

6、料減低輻射、阻尼材料衰減振動。 （4）車身外形設計流暢、減小氣動摩擦。 （5）干擾噪聲傳播路徑，使噪聲輻射最小化。車身噪聲控制車身噪聲控制 2 ：吸聲等吸能材料控制，隔聲、減振、緩壓等材料控制： （1）吸聲材料，將聲轉化為熱能；吸聲結構將聲能集中在特定小空間內共振消耗而達到整體效果做好。 （2）隔聲材料，透氣性差的材料如鋼板等。 （3）減振材料，高振動衰減率的材料，高阻尼材料。 （4）緩沖材料，軟材料系，用以緩沖振動。36振動通道的控制振動通道的控制（1 1）車身結構的控制：提）車身結構的控制：提高結構和支架的剛度高結構和支架的剛度, , 阻止阻止振動的傳遞振動的傳遞（2 2）隔振器）隔振器（

7、3 3）吸振器）吸振器（4 4）阻尼材料）阻尼材料振動通道控制的方法有振動通道控制的方法有: : 1）乘座質量(Ride quality)是車內振動最主要的衡量指標。發動機的振動通過隔振器傳遞到車體再傳到椅子上，地面的振動通過懸掛系統傳到車體然后傳到椅子上。人直接從椅子的振動感覺到舒適與否；另外，手扶著方向盤會感受到振動，腳踩著地板也會接受振動；人體對振動的感覺來自這三個位置。地板(或者是椅子的支架)的振動反應了車體本身的特性，同時又是對椅子的振動輸入。椅子的振動與地板的輸入和椅子的結構特征有關。 2）人體各個部位對振動敏感的頻率是不一樣的。手的敏感頻率是8到16赫茲。坐著的時候對振動的敏感頻

8、率：在垂直方向為4到8赫茲，而在橫向為1到2赫茲。車身振動車身剛度車身剛度車身剛度測量裝置 a)測量彎曲剛度（左、右同向加載Fb） b)測量扭轉剛度（左、右反向加載Fd）當薄板以某一頻率振動時，振形函數為當薄板以某一頻率振動時，振形函數為 bynaxkWknsinsintDbnakmDbnak2222222222 車身板局部振動特性振動頻率車身板局部振動特性振動頻率tDbamDba222222min1111當當k kn n1 1時，得到薄板的最低自然頻率時，得到薄板的最低自然頻率 板件分析板件分析 地板地板頂棚頂棚后背箱后背箱驗驗證證試驗試驗車身主要板件示意圖車身主要板件示意圖板件聲振頻譜板件

9、聲振頻譜板件聲振模態和貢獻量分析板件聲振模態和貢獻量分析板件結構優化和阻尼片布置板件結構優化和阻尼片布置高靈敏度頻率高靈敏度頻率前圍板前圍板某白車身一階彎曲模態某白車身一階彎曲模態38HZ某白車身二階彎曲模態某白車身二階彎曲模態52HZ某白車身二階扭轉模態某白車身二階扭轉模態38HZ 車身關鍵框架結構影響彎扭轉模態頻率。頻率在車身關鍵框架結構影響彎扭轉模態頻率。頻率在70 Hz70 Hz以下時以下時, ,車身模態主要為主振型車身模態主要為主振型, ,該頻段的模態該頻段的模態特性對整車的動態性能有重要影響。特性對整車的動態性能有重要影響。 在白車身自由模態計算中在白車身自由模態計算中, ,前六階

10、模前六階模態為剛體模態態為剛體模態, ,從第七階開始為彈性模態從第七階開始為彈性模態（一階彈性模態一般在（一階彈性模態一般在20HZ20HZ之后）。之后）。車身頂蓋會有車身頂蓋會有明顯的局部模態明顯的局部模態 （1 1）在彈性模態中會出現許多局部模態）在彈性模態中會出現許多局部模態, ,它們往往是由車身局部剛度薄它們往往是由車身局部剛度薄弱產生。根據局部模態的振型特點可以進行有針對性的車身局部薄弱結構弱產生。根據局部模態的振型特點可以進行有針對性的車身局部薄弱結構的改進或加強。的改進或加強。 （2 2）白車身零件的板厚、橫截面形狀及連接狀態是決定其模態頻率的）白車身零件的板厚、橫截面形狀及連接

11、狀態是決定其模態頻率的主要因素。一般車身主要因素。一般車身A A柱、柱、C C柱的剛度及其和頂蓋的連接剛度是影響白車柱的剛度及其和頂蓋的連接剛度是影響白車身整體一階扭轉模態頻率的身整體一階扭轉模態頻率的“敏感區敏感區”。車身振動車身振動車身結構減振設計：車身結構減振設計： （1 1）總體結構布置設計（避開共振，抑制振動）總體結構布置設計（避開共振，抑制振動） （2 2）車身隔振）車身隔振 1 1）振動結構傳遞處安裝彈簧等）振動結構傳遞處安裝彈簧等 2 2）合理選擇發動機和車身（或車架）懸置結構，合）合理選擇發動機和車身（或車架）懸置結構，合理選擇懸置結構元件的屬性理選擇懸置結構元件的屬性 （1

12、 1）良好的隔振性能，垂直方向要求較柔軟；）良好的隔振性能，垂直方向要求較柔軟； （2 2）較大的側向剛性，保持支承車身的穩定性；）較大的側向剛性，保持支承車身的穩定性； （3 3）良好的耐久性。）良好的耐久性。 3 3）對于貨車，應該合理設置駕駛室的懸置位置）對于貨車，應該合理設置駕駛室的懸置位置 在結構設計中，對車身懸置裝置點的位置設置、懸置點數量的選擇、懸置裝置的形式和橡膠墊彈性的特性的確定，應考慮以下幾個方面： （1）整車結構剛度在車架與車身之間的分配關系以及剛度的傳遞； （2）車架與車身裝配連接位置的精確度； （3）隔振效果和行使中車身的穩定性； （4）車架振動特性及振動點； （5）

13、懸置裝置中橡膠墊的受力狀況及耐久性； （6）車架的受力狀況。圖K與/ 的關系n1）合理采用隔振措施改善系統傳遞特性2222)2()(1 ()2(1nnnAxk圖4-58附加橫梁與縱梁的連接1附加橫梁2發動機3橡膠元件2）車架和發動機間安裝合理的懸置機構圖4-59懸置結構a) 壓縮型b) 剪切型 1車架2車身3）合理選擇發動機懸置元件的特性液壓懸置結構剖面示意圖液壓懸置結構剖面示意圖懸置的動特性懸置的動特性a) a) 動剛度曲線動剛度曲線b) b) 阻尼損失角曲線阻尼損失角曲線4)合理選擇車身(駕駛室)懸置點位置，和數目駕駛室的懸置點位置駕駛室的懸置點位置a) a)長頭型長頭型b)b)平頭型平頭型 （1）車身設置懸置時在車身地板骨架和車架應裝置橡膠墊承受拉壓兩種載荷； （2）固定螺栓要有一定的預緊力； （3）數目不宜過多也不宜過少； （4）良好的隔振性能，垂直方向要求相對較柔軟； （5）較大的側向剛性，保持支承車身的穩定性； （6）良好的耐久性。車身懸置車身懸置駕駛室懸置的設計過程駕