怠速工况下车内结构噪声传递路径分析与控制研究

以控制怠速工况下车内结构噪声为研究目标,采用子结构模态综合法和边界元法建立基于试验仿真数据的传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置20~100Hz频率范围内各路径的激励力及声学灵敏度,计算各路径结构噪声贡献情况。通过对发动机右悬置车身侧支架进行结构改进、提高其1阶固有频率,使怠速工况下目标响应点主要峰值频率最大降幅为3.72d B,整体噪声水平下降2.50d B。     

怠速工况下发动机噪声与乘坐室内声场传递路径研究

汽车车内噪声对汽车的舒适性影响较大,提高乘坐舒适性、降低车内噪声已成为汽车产品开发中的重要环节之一。文中对某国产轿车在怠速工况下发动机噪声对乘坐室内声场传递路径的研究,得到其发动机舱和驾驶室噪声信号,然后基于数字信号分析技术,对噪声传递路径进行分析研究。对该车乘坐室内多点声压进行了测量,并利用Matlab软件分析各测量点与驾驶员右耳声压的互相关性以及能量的传递,分析乘坐室内声场传递路径的识别方法,并且提出降噪措施。     

车内低频振动噪声的虚拟传递路径分析

传递路径分析法是诊断汽车振动噪声问题准确有效的方法。试验传递路径分析耗时耗力且需要实制样车,为在整车开发初期诊断汽车振动噪声问题,对整车虚拟传递路径分析法进行了研究。首先建立了包含底盘的整车声固耦合有限元模型,采用频率响应法预测车内声学振动响应,发现驾驶员右耳声压在38 Hz处以及驾驶员座椅导轨振动在59 Hz处存在较大峰值。在有限元模型基础上建立了整车虚拟传递路径分析模型,该模型合成的声学振动结果与频率响应法结果吻合较好,验证了模型的正确性。利用虚拟传递路径法对两处峰值作诊断分析,根据分析结果对贡献量大的路径进行优化。优化结果表明,38 Hz处驾驶员右耳声压降低2 dB,59 Hz处座椅振动改善效果明显。     

基于仿真分析的汽车加速轰鸣噪声研究与优化

某SUV工装样车3 GWOT(3 Gear Wide Open Throttle,3挡全油门加速)工况下发动机转速在3 450 r/min左右时驾驶员内耳位置存在明显轰鸣噪声,试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线在该频率下存在峰值,且2阶噪声起主导作用。通过NTF(NoiseTransferFunction,噪声传递函数)仿真分析发现了轰鸣噪声传递的主要路径,通过动刚度分析和模态分析确定动力总成激励激起副车架模态是轰鸣问题产生的主要原因。对副车架进行改进,提高了副车架1阶弯曲模态频率,同时提高扭力臂悬置安装点的动刚度水平,改善了噪声传递函数并解决加速轰鸣问题。改进后试验测试结果显示发动机加速噪声声压级曲线峰值在该频率下降低,主观感受加速轰鸣噪声基本消失,验证了仿真分析的准确性和改进方案的有效性。     

基于简化的TPA方法解决车内噪声问题的分析

采用MATLAB语言读取车辆载荷、传递函数数据,通过解剖、简化的TPA(Transfer Path Analysis,传递路径分析)方法,快捷高效地获得车内总响应和各路径下的分量响应,并输出贡献量图表,分解载荷与传递函数的贡献。结合整车模态贡献量分析、面板贡献量分析及局部结构优化手段,解决了怠速工况噪声峰值问题,并且通过了多种噪声振动分析验证。     

乘用车怠速车内噪声源识别及控制措施研究

以某自主品牌乘用车怠速车内噪声为研究对象,通过动力总成悬置系统隔振率试验、车内噪声分离试验等方法定量确定车内各噪声源的贡献量大小,并从排气管口噪声源控制、悬置垫结构传递路径控制及防火墙隔音垫空气传递路径控制等方面分别提出怠速车内噪声控制的改进措施。采取改进措施后的试验样车怠速工况下车内噪声降低3.5dB(A),达到国内合资品牌水平。     

传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究

论述了传递路径分析(TPA)的基本原理.建立了TPA模型,并通过在实际工况下的测量和计算,验证了该模型的正确性.基于该模型进行了某车车内噪声各条传递路径贡献量的分析.结果表明,排气管悬置4的Z向、发动机右悬置Z向及发动机左悬置Y向的贡献量最大,为主要的噪声传递路径.对车内噪声主要贡献量路径进行的频响函数与工作力的分析结果表明,在频率为26.7Hz时,排气管吊点Z向的贡献量主要是由其工作力所引起的,即发动机2阶频率时的振动所产生的力;发动机悬置与发动机表面声辐射亦是如此.     

传递路径分析在车内噪声分析中的应用

阐述了传递路径分析(OPAX)的估算方法及载荷力识别方法.针对某车辆全负荷加速行驶到为3650 r/min时驾驶员附近4阶噪声大的问题,建立了“激励源-驾驶员位置”传递路径模型,并进行了传递路径数据分析.结果表明,导致该车激励力变大的原因是发动机4阶激励与发动机左悬置支架模态重合产生共振.在发动机左悬置支架安装动态吸振器并进行了整车试验.结果表明,车内噪声整体下降2.4 dB(A),满足相关要求.     

基于多参考传递路径分析的路面噪声研究

介绍了主分量分析和结构传递路径的基本理论,建立了结构路面噪声传递路径分析模型。在分析路面激励力及其传递路径的基础上,进行了路面噪声的结构传递路径试验。利用主分量分析将多参考问题解耦,并利用逆矩阵法得到了路面激励力。传递路径分析结果表明,在25 0Hz以下合成声与实测声压在主要峰值附近吻合,进而验证了模型的准确性。基于该模型分析了驾驶员内耳噪声在86 Hz的各传递路径的贡献量。     

变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究

为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题,分析了变速箱噪声的特点,通过频谱分析和阶次分析的理论,找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围,并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架,啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递;通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形,降低了变速箱的啸叫声。     

燃料电池轿车车内噪声传递路径分析研究

介绍了传递路径分析(TPA)方法,对结构传递和空气传播噪声理论分析和试验方法进行探讨,通过燃料电池轿车怠速工况车内噪声的传递路径试验,测量并计算得到传递函数,结合实际激励进行车内噪声合成,合成结果和原始声音比较接近,结构传递噪声是主要成分,最后通过路径贡献分析识别出主要传递路径。     

NTF分析在车内结构噪声问题整改中的应用

本文介绍了NTF(Noise Transfer Function)的原理,并分析了动你力总成振动传递路径.文章描述了通过NTF判断噪声问题根源的分析思路.本文提出了在动力总成质心位置施加扭矩来计算NTF的新方法.本文建立了一款微车的有限元模型,并分析了对车内127Hz噪声峰值的可能贡献通道,包括动力总成悬置、排气系统对车内结构声的传递通道.然后,对这几条传递通道进行了NTF分析.分析结果发现动力总成悬置传递通道是主要的贡献通道.对安装有后悬置的横梁进行优化后,使得这个频率的车内噪声峰值降低.     

基于自适应变分模态分解的扩展工况传递路径分析方法

为削减扩展工况传递路径分析在信号采集过程中干扰噪声的影响,提高分析精度,提出了一种结合自适应变分模态分解和巴氏距离的优化OPAX方法。该方法考虑到多尺度模糊熵能够较好地表征非稳态复杂信号,将其作为适应度函数。采用模拟退火粒子群算法和粒子群算法分别对信号进行自适应变分模态分解,并通过模拟信号证明了模拟退火粒子群算法的泛化性和准确性。最后采用巴氏距离对分解信号进行筛选,以区分相关模态和非相关模态,将相关模态进行重组实现OPAX采集信号的有效去噪。在确定去噪算法的准确性后,以某轻型客车为例,建立了振动测点到驾驶员右耳的传递路径分析模型,在90 km/h匀速行驶工况下采集整车主要结构点悬置主被动端的加速度信号,并对采集信号进行了降噪处理。以驾驶员右耳声压的测试值为参考,对比了OPAX优化前后计算结果。结果表明:优化后OPAX计算值的信噪比提高了71.2%,均方根误差减小了66.9%,在峰值频率处的误差均控制在5%以内;该方法能有效滤除OPAX在信号采集过程中的干扰噪声,有效保留信号的完整性,提高OPAX方法的分析精度。     

基于声品质贡献因子的发动机悬置优化

本文中建立了GA-BP声品质预测模型,引入声品质贡献因子,以期通过传递路径分析更加直观地反映结构噪声传递路径对烦躁度的贡献情况和掩蔽效应对声品质的影响。采用两级优化方案,通过遗传算法确定与目标烦躁度值对应的目标传递函数,并进一步匹配悬置参数。结果表明,基于声品质贡献因子的发动机悬置优化方案可有效地改善车内声品质,降低结构路径对烦躁度的贡献量。     

某轻型客车驾驶员座椅导轨异常振动传递路径分析

针对怠速工况下某轻型客车驾驶员座椅导轨异常振动情况进行研究,将发动机3个悬置和2个吊耳X、Y、Z方向的振动作为输入,以座椅导轨Z方向的振动作为输出,建立了传递路径分析(TPA)模型。采用试验方法,利用矩阵求逆法对每条传递路径的激励力进行了计算,并对主要贡献路径进行识别,发现27 Hz时排气管前吊耳Z向的激励力较大,引起了座椅导轨振动严重。最后对路径耦合对传递路径分析精度的影响进行了分析。     

基于ATV的车内低频噪声贡献量分析与改进

在研究汽车车内噪声的过程中,判断低频噪声的主要来源和降低车内低频噪声水平是一个难点。运用声传递向量（ATV）技术,以某轿车为例,建立车内声学空腔边界元模型,对车内低频噪声进行仿真;通过对声传递向量以及声压频响函数的计算,进一步对低频段的噪声贡献量分析,为判断低频噪声的主要来源提供了一种分析方法。选取车内驾驶员右耳畔声压响应的6个峰值点,采用幅值—相位图对场点声压进行模拟,对车身板件声学贡献量进行排序,发现防火墙和前挡风玻璃的结构振动对车内低频噪声的产生可能有重要影响,为进一步的改进提供一定的参考依据。改进设计后,车内低频噪声水平得到一定程度抑制。     

基于LMS Test.Lab的车内噪声优化

针对某车型怠速工况车内噪声偏大且耳压感强烈的问题,以模态试验测试与怠速工况频谱分析相结合的方法进行问题识别,发现后背门一阶模态频率与发动机二阶频率相近是引起车内噪声偏大且有耳压感的原因。对比调整后背门限位装置压缩量前后驾驶员右耳处噪声变化情况,试验结果表明车内噪声降低,耳压感消失。     

传递函数法解决排气系统挂钩的共振问题

利用传递函数法分析某汽车排气系统挂钩的局部同有频率,发现一些排气系统挂钩固有频率偏低.经过结构优化,使各挂钩的固有频率得到提高并达到目标值要求.怠速工况试验表明,优化后的挂钩不仅降低了车内驾驶员右耳侧噪声,而且减小了排气系统传到车身地板的振动.     

某商用车轰鸣问题的分析与控制

本文中针对某商用车定置工况发动机怠速转速附近驾驶室轰鸣问题进行了仿真和实验研究。首先通过主观评价初步判定问题工况,而发动机等部位的振动和驾驶室内轰鸣噪声信号测量结果发现,怠速转速附近(810-950r/min)驾驶室存在明显的轰鸣噪声。接着利用阶次分析法和模态分析法分析可知,发动机振动经悬置传递到驾驶室引起共振,进而引发轰鸣噪声。最后通过对比优化方案,采用遗传算法对悬置进行了优化。结果表明,优化后悬置振动传递率降低了46.25%,驾驶室轰鸣噪声降低了8.79d B。     

某车型怠速振动噪声测试分析与优化

某车型在怠速工况时,原状态样车方向盘振动严重,车内噪声较大,呈不可接受状态。运用LMS.test.lab设备对试验样车进行测试分析,发现车内振动与噪声主要由发动机悬置系统、燃油供给系统引起,通过对发动机悬置、燃油管路结构进行优化,使样车怠速工况振动与噪声得到改善。