声学超结构在车内低频轰鸣声控制中的应用

针对某款轿车在30 km/h匀速行驶过程中产生明显的低频轰鸣声问题,通过测试和分析,确定了车内35 Hz噪声峰值过高是引发该问题的直接原因,并判断出该频率峰值与尾门薄壁件振动密切相关。基于局域共振原理,设计了具有轻量化、小型化特征的声学超结构,并完成了谐振单元构型的选择与带隙设计、整车布置规划及谐振单元排布与基体框架设计。实车测试结果表明:贴附声学超结构后,前排和后排35 Hz车内噪声声压级分别降低了4.23 dB(A)、5.77 dB(A)。     

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。     

某车型进气系统降噪改进

某款车在后期噪声评估过程中,车内噪声水平没有达到目标样车的水平。文中根据该车进气系统噪声实验结果,设计赫姆霍兹共振消声器以降低噪声,并利用声传递矩阵理论和实验方法验证了其降噪效果。结果表明,在2 000r/min附近,车内声压级从原来的72.95dB（A）降低为68.96dB（A）,说明通过优化车辆进气系统结构可以提高整车的振动噪声（NVH）性能。     

子结构法在快速解析复杂频率响应模型中的应用

结合子结构建模理论,提出了子结构频率响应分析方法,快速求解频率响应模型。通过对比简支梁振动特性的理论解析解、传统频率响应数值解与子结构频率响应数值解,验证了子结构法的准确性。针对某车型后悬置安装点的噪声传递函数140~160 Hz的峰值问题,应用子结构分析方法提出优化前副车架方案,对比传统频率响应分析方法,仿真计算效率提升了94%,仿真与试验结果表明,车内声响应在140~160 Hz内峰值下降了8~10 dB(A)。     

电动燃油泵振动噪声的分析与控制

为了对汽车燃油泵的振动噪声进行分析与控制,文章结合噪声、振动与声振粗糙度（NVH）实验与仿真模拟分析,通过NVH实验（Artemis/LMS）调查引起车内噪声振动的机理,利用仿真模拟（AltairOptiStruct）分析搭载燃油泵的车身结构动态特性,仿真关键路径精细分析车身工作变形模态（ODS）与节点贡献量（GPA）,为燃油泵振动噪声的优化提出可行性方案。NVH实验与仿真模拟分析结果表明：1）车辆怠速鼓噪声@100Hz与拍频噪声机理：燃油泵工作频率与整车怠速发动机八阶频率耦合发声;2）车辆常用电动燃油泵转子动平衡控制方法不完善,导致动平衡精度缺失,常引起燃油泵工频及谐频振动;3）通过试验与仿真结合快速定位车身薄弱位置,优化车身振动传递灵敏度3 dB,改善整车怠速燃油泵鼓噪声5dB(A)。文章详述NVH实验与仿真模拟结合分析方法,提出了抑制汽车燃油泵振动噪声的有效方案,提高车辆驾乘舒适性,研究结果为汽车电动燃油泵振动噪声控制提供了技术支撑。     

怠速轿车车内显著噪声测试分析与控制

针对某轿车怠速车内噪声高达48 dB(A),比同类竞争车高5 dB(A),并且主观感觉存在共鸣音、严重影响乘坐舒适性的问题,利用噪声控制中的消元法识别噪声源。结果表明,由于管路内压力脉动过大,对管路产生了液压冲击而产生噪声,故该显著噪声的激励源为燃油供给管路。提出在靠近油轨处管路上设置蓄能器(缓冲罐)的措施来控制怠速车内噪声。采取措施后经驾乘人员主观评价,车内噪声消失,听觉感受明显改善。     

某轻型客车进气系统噪声改进

针对某轻型客车噪声评估过程中车内噪声水平未达到目标样车水平的问题进行研究。根据该车整车及进气系统噪声测试结果改进空气滤清器结构,在其壳体内部增加加强筋以提高壳体刚度。进气系统优化后,整车怠速工况下50 Hz的峰值频率下降2 d B,总声压级也降低2 d B;全油门加速工况时,2 100 r/min处噪声峰值消除;全油门加速工况和匀速工况时车内轰鸣声降低。     

整车进气系统噪声研究及控制

针对某款车在加速工况下,发动机转速在3 600 r/min左右车内出现轰鸣噪声,文章利用试验和CAE相结合的方法,明确进气系统存在120 Hz声模态和空滤支架安装点动刚度不足是产生车内轰鸣声的要因。通过提升空滤支架安装点动刚度,出气管设计120 Hz谐振腔,降低了问题转速的噪声峰值,主观评价轰鸣声改善明显。另外,针对出气管隔振波纹的隔振方向对车内噪声的影响进行了研究,试验验证隔振波纹解耦对车内噪声峰值有2 dB(A)的优化效果,此优化方向为工程化控制和解决进气系统噪声问题提供了有效可行的新思路。     

纯电汽车后副车架力传递与隔振特性研究

针对纯电汽车底盘悬架力传递导致的中低频路噪问题,本文采用整车有限元分析和Spindle Loads激励力的分析方法,在60km/h工况下进行路噪的多输入多输出仿真计算,发现主要是由后副车架模态引起的力传递过大导致。试验表明,设计并安装与车内噪声中心频率(152Hz)对应的吸振器后,能有效降低车内路噪。最后将后副车架柔接后,车内前排和后排噪声分别降低了0.2dB (A)和3.8dB (A),验证了仿真计算的准确性。     

轿车侧窗风振特性的风洞试验研究

在分析了轿车风振产生机理的基础上,对目前工程上尚未解决的轿车侧窗风振问题进行了整车气动声学风洞试验。分析了侧窗风振噪声峰值声压级和频率随空间位置、风速大小、开口面积、偏航角和组合开窗的变化规律,对比了前窗和后窗的风振特性。结果表明:车内不同测试点的风振特征相似,即风振特性与车内空间位置无关。风振在某个特定风速下开始出现,并随着风速的升高逐渐增强,直到某个风速后又逐渐减弱,最后在另一个特定风速下消失。随着风速的增大,峰值声压级先增后减,而风振频率则一直升高。开口面积或偏航角增大时,峰值声压级和风振频率均上升。后侧窗风振问题较为严重,而前侧窗的风振则由于后视镜和A柱的存在,减弱很多。与只开一个窗相比,组合开窗可有效降低风振噪声。     

基于A柱-后视镜车内气动噪声数值模拟与预测

针对后视镜引起的前侧窗与车内气动噪声问题,采用计算流体力学(CFD)方法对某商用车进行车外后视镜区域数值模拟和车内噪声预测的研究。稳态分析采用RANS模型中SST(Menter)k-ω模型,瞬态分析采用基于SST(Menter)k-ω的分离涡模拟(DES);通过分析后视镜侧窗区域的稳态静压力与瞬态动压力、速度和涡量云图,揭示了因A柱后视镜而产生车窗表面的湍流压力脉动的机理;同时求解瞬态流场获得两侧车窗表面湍流压力脉动载荷。采用声学FEM方法将车窗表面湍流压力脉动作为边界条件来计算气动噪声的传播,基于车内声学空间不同频率的声压级云图分布规律,说明了车内气动噪声主要集中在中低频段和声压级最大的分布区域;驾驶员左耳旁声压级曲线展示了20-2500 Hz频段内声压级变化规律。最后进行实车道路滑行测试,证实了气动噪声在车速80-110 km/h时较为明显的结论;采用CFD结合声学有限元的方法可较为准确地预测车内100-2500 Hz气动噪声的声压级,为优化后视镜、降低驾驶室内气动噪声提供仿真和试验的技术方案。     

SUV整车振动噪声的试验研究

对自主开发的SUV(多功能运动车)样车和参考样车的振动、噪声进行了测试和对比分析，研究了噪声源定位和各主要噪声源对整车噪声的影响。根据研究结果提出了减振降噪措施，并在SUV样车上实施，使其车内噪声降低了2dB。     

汽车空调压缩机引起的车内噪声试验研究

针对某汽车空调用斜盘式压缩机在怠速工况下运转时引起的车内噪声的问题进行了试验研究，研究分为台架试验和整车试验两部分。通过试验，不仅了解了压缩机单机振动和噪声特性，而且对压缩机振动引起的车内噪声特性，以及影响车内噪声的机理也得到了一些有意义的初步结论。这些结论对于解决压缩机，乃至汽至汽车空调系统的减振降噪问题极具参考价值。     

轿车后视镜尾部气流脉动压力场分布及向车室内传递气流噪声的理论估算

本文通过风洞试验研究了桑塔纳轿车后视镜产生的脉动压力场的分布情况。发现其脉动压力的能量主要集中在轿车通风窗与前侧窗的外表面位置,且其能量很大,相当于90km/h的车速下,最大处脉动压力级达132.5dB,成为一个大声源,透过玻璃向车内传递气流噪声。最后,根据理论推导证明了传递到车室内的气流噪声功率与脉动压力的平方成正比,并近似估算出在90km/h速度下由桑塔纳后视镜产生的传递到车内的气流噪声功率约为2.51×10~3W。     

整车车内NVH异响的识别及解决方案

利用BBM公司的MKII测试设备对某车车内噪声进行测试,发现车内各位置在2 000～3 000 r/min存在4～7 dB(A)的"booming"声,经分析均由2阶噪声引起,且主观评价上也能感觉很大的"轰鸣"声.通过分析进排气噪声和排气吊挂对车内异响的贡献.找出产生车内"booming"异响的原因在于进气在2 000～3 000 r/min存在一个2阶噪声构成的峰值.对产生异响的进气系统进行优化,最后使车内"booming"噪声消除,整车车内NVH达到较好的效果.     

汽车风扇动平衡对整车车内噪声的影响

为解决某商用车型的怠速车内噪声问题,通过怠速整车测试车内噪声的频率分析方法,识别了对于该车型怠速车内声品质有显著影响的噪声频率峰值。结合风扇转子动平衡的物理特点,应用三点加重法搭建发动机电子风扇动平衡测试台架,通过频率计算确认了风扇是该车型怠速车内噪声存在轰鸣感的直接激励源,并通过不同动平衡值的风扇与车内噪声测试的结果,确认了动平衡值与整车车内噪声的关联性,形成了完整的电子风扇动平衡值的目标定义方法。最终,通过降低风扇动平衡值进而显著改善车内噪声效果,并为整车车内噪声、振动与声振粗糙度（NVH）性能开发提供了一定的参考。     

基于汽车NVH提升的传动轴优化仿真分析与实验验证

Birfield球笼万向节具有等速传递、附加弯矩平稳等优点。结合传动轴中间支承的振动对传动轴动力性能和车内噪声的影响,提出采用将中间十字轴万向节替换为Birfield球笼万向节的设计方案。通过ADAMS虚拟样机对三段式十字轴万向节传动轴和Birfield球笼万向节传动轴在不同输入转速、不同主轴轴间夹角条件下进行仿真,分析表明Birfield球笼万向节传动轴的中间支承振动加速度变化和转矩波动更趋于平稳。分别对装有两种传动轴的实验样车进行整车车内噪声实验对比分析,实验表明Birfield球笼万向节能有效改善车内噪声,在中低速区域明显低于十字轴万向节传动轴车辆约5dB,提升了整车NVH性能。     

车辆内部异常噪声的传递途径研究

针对某车型开发过程中车内异常噪声问题进行了试验分析,确定了发动机支承为该车辆车内异常噪声的主要来源,识别出异常噪声向车内传递的传递途径,并对发动机支承进行了优化.试验结果表明,优化支承使车内右后座位处500 Hz附近的声压敏感度峰值降为原来的50%;倍频带噪声级下降了约3 dB;主观评价显示该异常噪声得到了明显改善.     

基于发动机转速的车内有源消声控制策略和自适应算法

在测试分析某轻型客车车内噪声特性的基础上,根据车内噪声主要峰值频率与发动机转速密切相关的特点,提出以发动机转速信号来构造车内有源消声系统初始次级声源参考信号的方法,研究基于该方法的车内有源消声控制策略和自适应控制算法,构建车内有源消声系统。通过对某轻型客车进行有源消声的试验研究表明,该系统结构简单、易于实现,并可显著降低由发动机振动和噪声辐射引起的车内低频噪声频谱中主要峰值处的噪声,在不同发动机转速下,使驾驶员耳旁噪声降低10dB(Lin)左右。     

轿车车内噪声控制方法研究

本文系统阐述了控制某装备直列四缸发动机的国力的车内噪声的系统方法。首先通过试验分析确定发动机二阶振动是引起车内噪声的主要振源，识别出发动机固体振动向车内传递的传递途径，并且确定了对车内噪声有较大贡献的车身板件。在此基础上，通过对发动机、副车架悬置管的橡胶支承元件弹性特性的修改控制发动机振动向车内的传递；通过对车身顶棚结构板件的动力修改控制车身板件的振动。对改样整车的试验得到满意的降噪结果。