风冷永磁同步电机噪声分析与优化

以额定功率为18 kW的风冷永磁同步电机为研究对象,建立二维电磁仿真模型,利用有限元软件计算其径向电磁力,通过快速傅里叶变换分析径向电磁力的谐波次数,分别对电机的定子和整机进行了模态测试,得到其各低阶模态固有频率,分析了电机振动和噪声产生的原因,提出了一种通过优化电机壳体结构降低电机噪声的方法,并对改进后的风冷永磁同步电机进行了热仿真分析和噪声试验验证,结果表明,改进后电机温升满足工作要求,噪声降低了约11 dB(A)。     

结构-电磁激励下某电驱总成噪声控制

针对某电动汽车电驱总成的噪声问题，依据电驱总成车内噪声产生机理，进行整车状态声振特性测试，运用不同工况组合下的频谱特征和阶次特征等分析方法，识别出该电驱总成噪声问题为结构共振和电磁激励所致。针对结构共振问题，考虑电驱总成结构耦合特性、电机材料复杂多样性和线圈绕组质量，建立电驱总成有限元分析模型，求解出电驱总成的模态和振动响应，并通过敲击法模态试验得到模态参数进而对有限元模型进行验证，在此基础上以模态应变能为依据对电驱总成结构的局部刚度进行优化，提升结构共振频率，降低共振风险。针对电磁激励问题，以电驱总成中的永磁同步电机为研究对象，建立电磁仿真分析模型，以影响磁通密度的转子槽口的槽形、槽宽、槽深和槽间角度4个因素建立正交试验设计表，通过极差值得到各因素对齿槽转矩和输出转矩的影响水平，最后以降低齿槽转矩、加工工艺简单和对输出转矩影响小为目标，运用16组具有代表性的电磁方案，完成256个参数组合的寻优，并对优化方案进行了数值仿真计算。研究结果表明：优化方案的改善效果较显著；研究可为电动汽车车内噪声改善提供试验技术支持，并为电驱总成的结构共振噪声和电磁噪声控制提供方法参考。     

电动助力转向系统永磁同步电机噪声分析及改进

针对某汽车电动助力转向系统(EPS)的电机电磁噪声,从理论上对该永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声频率及阶次进行推导计算;通过整车的振动噪声测试验证了理论计算值,最后通过调整电机的转子永磁体冲磁方式,改善了电机的啸叫噪声,为前期预测EPS电机电磁噪声提供了设计参考作用。     

某中型客车进气噪声声学优化

通过对某中型客车空气滤清系统的声场仿真计算和整车进气噪声试验分析,提取其进气噪声声源特性并进行了声学优化。首先采用四负载法提取进气噪声声源特性,建立进气系统声学边界元模型,预测进气系统进气口噪声并与试验测试数据对比,验证提取声源的准确性;然后进行整车进气系统噪声试验,分析进气噪声频谱特性,确定消声频率;最后通过仿真设计了消声元件,并提出优化方案用于实车验证。整车进气噪声试验结果表明,优化后进气系统声学特性得到明显改善。     

车用空压机结构辐射噪声数值分析及优化

为研发一款新型低噪声车用空压机,综合采用多种数值方法对其进行辐射噪声分析。采用刚柔耦合方法建立空压机的多体动力学仿真模型,得到其机体振动的三种激励力:缸压作用力、活塞侧推力和轴承径向力。采用有限单元法,将这三种力分别施加到机体上进行振动响应分析,其中在进行活塞对缸体测推力激励加载时提出用MATLAB编程,将运动过程分成12个周期,更准确的模拟工况,提高计算精度;采用边界元法,将获得机体振动响应值作为边界条件,对空压机本体辐射噪声进行预测;采用多目标优化方法对空压机本体结构进行优化,以降低结构辐射噪声。后期试验测试结果表明,所构建的空压机辐射噪声预测模型精度较高;针对975HZ的噪声峰值,优化方案可以使其声功率级降低9.3dB。     

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

为降低转子旋转产生的径向电磁力波作用在定子齿上引起永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声,以额定功率为60 kW的车用永磁同步电机为研究对象,通过分析径向电磁力波的产生机理,利用Ansoft Maxwell建立二维电磁仿真模型,求出其径向电磁力波,再利用二维傅里叶变换将径向电磁力波进行时空二维分解,转子不斜极电机的测试结果表明,0阶电磁力波引起的振型与电机结构的0阶模态耦合产生共振。最后,提出转子分段斜极以削弱齿谐波,降低0阶电磁力波的改进方案,电磁仿真和试验结果表明,改进方案电磁噪声明显下降。     

一款SUV车内加速噪声的结构传递路径分析与优化

针对某SUV车型存在的车内加速噪声问题,文章从车内噪声产生的机理、关键影响因素和控制方法着手,利用装配车身的NTF曲线和各结构件模态试验分析了噪声结构的传递路径,并使用CAE仿真手段优化了车身板件模态、副车架模态和悬置系统,改善了车内加速噪声问题。最终,优化后的实车试验结果验证了该控制方法的有效性,为SUV车内加速噪声控制提供了设计指导。     

卡接式车轮装饰罩失效分析及改善

文章通过对某车型车轮装饰罩(简称轮罩)失效原因进行结构分析、材料分析、CAE分析,确定引起轮罩失效主要原因是装配力精度控制。文章提出增加材料吸水时间、改善钢丝焊接方式及提高轮辋突峰精度的方案进行优化;进而对优化后的轮罩进行台架模拟试验,验证轮罩可靠性。其中优化方法及台架试验方法对类似产品设计具有较好的参考价值。     

基于全景天窗局部模态的车身结构优化研究

通过研究车身结构优化方案改善全景天窗局部模态,从局部模态云图分析和传力路径着手,通过虚拟仿真验证分析,整理出通过天窗加强板厚度优化、天窗加强板形貌优化、顶盖钣金搭接优化、腔体断面优化4个途径优化车身结构的方法,使全景天窗局部模态得到提升,避免全景天窗车型出现Booming共振异响及车内噪声问题。     

基于OTPA方法的怠速噪声分析

某车型怠速时因拍频产生的嗡嗡声影响到车内声品质和舒适性,本文运用OPTA从源-路径-响应的技术路线分析车内怠速10阶噪声,采用模态试验方法验证OPTA分析结果。通过结构分离和结构优化,验证优化方案对车内10阶噪声的影响。试验结果表明,排气系统结构噪声对车内10阶嗓声起主要贡献,通过排气吊耳和车身脱开及更改排气吊耳硬度(刚度)可降低车内怠速10阶噪声,车内嗡嗡声改善明显。     

基于排气系统和车身优化的汽车加速NVH性能提升

针对某SUV车型在3档WOT工况车内排气噪声及轰鸣声的问题,分别从空气噪声与结构噪声两方面对其排气系统和车身进行了问题排查,随后优化了消声器的低频消声能力并增强了三号吊钩车身端局部动刚度,最后通过试验验证了优化方案的可行性。     

发动机正时链敲击噪声分析研究

文章针对某开发车辆瞬态急加速工况出现的宽频敲击噪声问题,进行了深入研究与分析,确定敲击噪声来自于发动机正时链系统。在此基础上,通过分析张紧器结构并同步测试振动噪声位移等参数,明确了噪声产生的机理。同时,针对正时链张紧器进油压力、弹簧刚度、进油口尺寸以及泄油阻尼特性进行了参数优化,并提出多种解决措施,最后制作样件进行了实车验证。研究表明,通过优化张紧器进油口尺寸,不仅彻底解决了链系统的敲击噪声问题,还改善了正时链张紧力。     

车内轮胎空腔噪声的传递路径识别与优化

本文中利用传递路径分析方法对车内轮胎空腔噪声的传递路径进行了识别和优化。首先建立了车内噪声传递路径分析模型,并基于该模型,找出对车内的轮胎空腔噪声贡献量占优的传递路径;接着通过CAE仿真确定了这些传递路径上需要优化的部件,提出优化方案;最后对优化方案进行了试验验证。结果表明,所提出的优化方案很好地抑制了车内轮胎空腔噪声,验证了采用传递路径分析方法来优化车内轮胎空腔噪声的可行性和有效性。     

汽车后雨刮电机降噪研究

两厢轿车后雨刮电机一般布置在车内,其运行噪声容易被客户感知。文章分析了电机运行噪声产生的机理,并通过优化碳刷的形状和电机的转速来改善电磁噪声和机械噪声,从而提高用户的感知质量。     

基于齿轮轮辐结构的噪声-振动-平顺性优化研究

提出了1种基于齿轮轮辐结构设计的噪声-振动-平顺性(NVH)优化方法,分析了齿轮副动态啮合力的成因及其影响因素,阐释了齿轮轮辐结构与齿轮副动态啮合力间的关系。针对某混合动力项目,基于整车边界条件、变速箱结构及工作原理搭建了MASTA软件模型,通过优化惰轮轴轮辐结构,获得了在不同方案下齿轮副的动态啮合力,进而进行对比分析。研究结果表明,通过优化齿轮轮辐结构可明显降低齿轮副的动态啮合力,降低其动态响应,改善整车NVH性能。     

某车用动力总成激励对驾驶室内振动噪声影响的分析及优化

动力总成激励引起的低频结构噪声对驾驶室内振动噪声影响较大,应在车辆开发前期进行控制。文章讲述了某车型开发前期,通过试验与仿真相结合的手段,控制动力总成激励对驾驶室内振动噪声影响的过程。通过仿真计算预测存在风险的结构并进行优化,满足整车NVH目标要求,减少后期实车验证阶段的工作。     

某发动机轮系皮带抖动原因分析及解决方案

针对某车型发动机前端轮系皮带松边抖动引起车内加速噪声异常的问题,运用仿真与试验相结合的方法进行研究。通过AVL EXCITE TIMING DRIVE软件建立发动机前端附件驱动系统仿真模型,复现皮带抖动现象;从电机转动惯量、皮带预紧力和轮系布置方案等方面探究改善松边皮带抖动的解决方案;通过各方案对比确定最佳解决方案,并进行整车车内加速噪声试验验证。试验结果验证了仿真计算准确性及解决的有效性。     

某车型加速车内噪声问题分析与优化设计

汽车悬架、动力总成安装点的动态性能对车身传递特性有着非常大的影响。针对某款乘用车在研发路试阶段主观评价发现的加速车内噪声问题进行优化，通过实车及台架试验对该问题进行分析，确认问题原因主要来自于后悬置隔振率不足，采用仿真手段优化支架结构，并对改进后方案进行实车效果验证。测试效果表明，优化后的动力总成后悬置支架使得车内噪声降低2 dB (A)。研究结论丰富了车辆悬置安装结构系统的设计方法及低灵敏度车身设计要点。     

乘用车车内降噪的试验研究

针对某国产乘用车车内噪声较大问题,通过道路试验测量并评价其噪声水平,通过模态分析和频谱分析手段分析判断噪声的主要来源及其传递途径,并提出了相应的降噪措施,即用隔音效果更好的聚酯棉代替原结构的 ABS 板等材料.对比试验表明,实施降噪措施后,车内噪声水平得到明显改善.     

后视镜风噪外形优化设计研究

后视镜是整车风噪的重要噪声源之一,其外形直接影响整车NVH性能。后视镜外形对风噪的影响按频率特性可大致分为两类,啸叫与宽频噪声。文章通过仿真计算与试验相结合的方法,分别对这两类噪声进行了分析与优化。通过试验验证,结果显示,优化方案可以有效消除啸叫,对宽频噪声中高频段也有较明显的改善。此类优化方法的原则适用于后视镜外形早期开发设计阶段。