1、JMC模態分離工作思路第1頁，共19頁。主要內容模態分離開發能力重要性模態分離的主要內容模態分離的流程設想模態分離前提準備目前所缺少的資源-第2頁，共19頁。模態分離開發能力重要性整車的模態沒有分離好的話，導致嚴重的共振問題，如在CP樣車完成后發現，往往涉及到車身或車架的模具更改，導致項目費用和時間風險非常高。在項目初期合理的做好模態分離可以避免由于模態的耦合及共振帶來的NVH問題。模態分離的作用一般體現在兩方面： 一方面避免系統之間固有頻率的耦合，因為一個系統的輸出在該系統的固有頻率處，如果該系統沒有經過很好的隔振處理，系統的輸出一般是比該系統非固有頻率處的輸出大，該輸出輸入到另外一個系統的

2、時候，如果兩個系統固有頻率正好耦合，將產生更大的輸出，系統本身的能量也會得到釋放，導致嚴重的NVH問題，嚴重的導致系統的破壞。 另一方面避開系統與外界輸入頻率之間的耦合，外界的輸入的信號比如說發動機振動、路面不平度輸入、以及其他的一些力輸入，一般包含有一定頻率范圍，此頻率范圍中能量占主要部分的頻率輸入到系統中，將激起系統中該頻率的響應。必須把系統的主要固有頻率和外界輸入的主要頻率錯開。 -第3頁，共19頁。模態分離開發能力重要性內容描述帶來的后果后期措施柴油SUV 4x2轉向管柱頻率與發動機怠速二階頻率耦合怠速抖動過大更改轉向管柱的模態柴油SUV 4x2車身模態、后橋剛體模態與發動機二階頻率耦

3、合1400轉轟鳴加裝后橋PND柴油SUV 4x2車身模態、后橋剛體模態與發動機二階扭振頻率耦合1800轉轟鳴加裝扭轉減振器（TVD）汽油SUV 4x2 動力總成剛體模態解耦較差怠速座椅導軌振動較大優化懸置，更改剛體模態柴油PK 4x2貨箱模態與車身聲腔模態耦合1400轉轟鳴模態耦合的例子（以N350項目為例）：良好的模態分離策略是保證項目良好的NVH舒適性的一個基本的前提條件。通常的情況，模態分布規劃應該在節點的時候進行，幫助項目來達到整車的NVH目標，模態規劃最終應該在節點定下來，這個時候整車的模態分離表應該傳遞給項目組，項目組應該利用這些信息來規避系統、子系統和零部件與激勵頻率之間的耦合，

4、模態分離對降低聲、振的靈敏度，從而保證整車NVH目標達到是非常關鍵的。 -第4頁，共19頁。模態分離開發能力重要性模態分離的主要內容模態分離的流程設想模態分離前提準備目前所缺少的資源-第5頁，共19頁。模態分離的主要內容1、常見的模態（模態分離所工作的對象）：PT剛體模態；懸架的跳躍模態；方向盤轉向柱模態；駕駛室聲腔模態；車身的整體彎曲、扭轉模態；車身頂棚、地板等局部模態；車身剛體模態；動力總成的彎曲模態；車架模態；排氣系統模態；2、常見的耦合帶來的噪聲問題模態的耦合最終體現是帶來NVH問題，這些問題在不同的工況產生，也從不同的路徑傳到顧客感受的目標點上，由于頻率成分的變化，給客戶造成不同的感

5、受。下表是一個大概的工況、路徑及NVH問題頻率對應表格-第6頁，共19頁。模態分離的主要內容主觀感覺（問題）頻率范圍(Hz)問題常產生的工況一般的可能噪聲傳遞路徑IdleLuggingTip-inCruiseWOTEngineMount前懸后懸排氣吊鉤空氣boom20100Rumble80500Moan100200Whine2002KRattle-第7頁，共19頁。模態分離的主要內容3、模態的激勵發動機激勵是最主要的激勵，下表是常見的發動機階次激勵的頻率范圍激勵發動機型式主要階次常用轉速范圍（RPM）典型頻率（Hz）Hot Idle4 缸 二階 600-900 10-30Cold Idle 4

6、 缸二階 900-1200 15-40Hot Idle6缸 三階600-900 10-45Cold Idle6缸 三階900-1200 15-60對后驅和四驅車來說動力傳動系統的不平衡是一個關鍵的激勵。輪胎不平衡也是一個重要的激勵。輪胎不平衡帶來的激勵頻率在10-15Hz的范圍。 動力傳動系統和輪胎不平衡帶來的NVH問題主要發生在一個比較高轉速的情況下，因為隨著旋轉速度的增加，激勵力越來越大，通常的車速一般在70km/h-140km/h的范圍。 道路激勵也是一個重要的激勵，但頻率比較低，通常的范圍在30Hz以下。-第8頁，共19頁。模態分離的主要內容4、常見模態頻率范圍815頻率 (Hz)18

7、1027393337P/T剛體模態 懸架跳躍模態 P/T I4 Hot Idle Red Zone 2123車身剛體模態25轉向管柱模態 怠速二階激勵6080聲腔模態車身整體彎曲、扭轉-第9頁，共19頁。模態分離的主要內容5、模態分離的一些指導性原則6 個P/T 剛體模態在 5.5 Hz 到13 Hz 之間。 P/T 剛體模態分開1Hz ，解耦率至少75%以上。 前后懸架的 hop/tramp 模態在 15 - 18 Hz 之間。 怠速主要激振頻率（四缸機器為二階）3Hz （熱機和冷機）左右范圍內沒有模態頻率。 原則上轉向管柱的垂向頻率比怠速主要激振頻率（四缸機器為二階）大4Hz以上。 原則上

8、轉向管柱的垂向頻率比轉向管柱的橫向頻率大3Hz。 聲腔模態3Hz范圍內(eg.45-55 Hz)不允許有其他的模態頻率。 車身一扭 和一彎與怠速主要激振頻率分開3Hz以上。 盡量分開兩個相鄰的頻率2-3Hz以上。 模態分離的一些原則性的東西（卡車及SUV類）：-第10頁，共19頁。模態分離開發能力重要性模態分離的主要內容模態分離的流程設想模態分離前提準備目前所缺少的資源-第11頁，共19頁。模態分離的流程設想福特模態分離的基本流程整車模態分離表-第12頁，共19頁。模態分離的流程設想JMC模態分離正向開發能力提升流程設想優化模態數據庫NVH屬性狀態標桿車及歷史CAE模態數據標桿車及歷史車型模態

9、測試數據初步模態分離目標參數集成車身/底盤/動力傳動系統參數激勵載荷特性 (道路, 發動機等)目標定義完成?NoYes最終模態分布表目標分解系統及零部件級模態目標模態分離目標達成目標?模態分布表生成工具目標評估(CAE/Test)No更新及優化經驗教訓模態分布生成工具模態分離原則；模態匹配；模態目標設定/分解-第13頁，共19頁。模態分離開發能力重要性模態分離的主要內容模態分離的流程設想模態分離前提準備目前所缺少的資源及應對計劃-第14頁，共19頁。模態分離前提準備模態試驗通過對整車模態試驗和整車狀態下動力總成模態試驗，分析整車狀態下的各部件固有頻率、模態阻尼和振型，為整車NVH設計、優化、模

10、態分離等提供試驗數據。實際模態分離中，要求對標桿車的整車及零部件模態進行測量，建立Benchmark 數據庫，在數據庫中，對車型進行分類。一般的，一個全新的項目進行模態分離時，標桿車的模態數據越多越好，越能提供參考依據。模態CAE分析對標桿車的CAE分析對標，并通過與試驗的相關性分析，校正模型在標桿車CAE模型的基礎上，結合項目意圖，對項目車型各系統模態進行更改，對響應進行初步的預測模態數據庫包括按車型歸類的模態CAE及模態試驗數據模態分離的經驗教訓以前項目的失敗教訓及成功的整改案例模態分離的工具-第15頁，共19頁。模態分離前提準備下圖是N900整車模態試驗結果，通過整車模態結果，可以清晰的

11、的反應N900的模態分離狀況，并進行相應的故障診斷。-第16頁，共19頁。模態分離開發能力重要性模態分離的主要內容模態分離的流程設想模態分離前提準備目前所缺少的資源及應對計劃-第17頁，共19頁。目前所缺少的資源及應對計劃資源名稱描述應對措施時間計劃模態數據庫包括標桿車和市場上同類車型的對標試驗數據和CAE數據N350的數據通過N330積累一部分數據2011年模態分離的工具Ford開發了常用的模態分離工具以供NVH工程師使用。開發出分離的表格工具2011上半年模態分離的經驗目前JMC所有的項目都沒有開展模態分離這一項工作，沒有任何的模態分離經驗，也沒有教訓可以學習。2011-2013年人力資源試驗驗證分析： 8-10人對模態試驗具有豐富的經驗，