利用NVH分析法降低汽車車內(nèi)噪音
發(fā)布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):696
    
    
    一家汽車oem制造商發(fā)現(xiàn)他們制造的一種新車型的車內(nèi)噪音比其競爭對手的相近車型高大約6db。他們必須迅速解決這一問題,降低該車型的噪音、振動和聲振粗糙度等級。
    
    于是該公司的設計工程師請來lms國際公司的工程顧問。后者利用噪聲源排序、基準測試分析和關鍵噪聲路徑調(diào)查技術研究對策,并利用頻響函數(shù)測試技術對找到的對策進行評估,從而確定噪聲過高的根本原因。他們發(fā)現(xiàn),nvh最主要的來源是通過空氣傳播的噪聲和通過引擎架傳遞出來的噪聲。于是,他們設計了一種新的支架以減少引擎懸置引起的噪聲,并在底盤、防火墻和引擎罩上添加了一些裝飾材料,最終將噪聲降低了8db。
    
    本文具體介紹了如何采用現(xiàn)代化的分析工具達到如此優(yōu)秀的降噪效果。
    
    噪聲問題的提出
    
    就在該車型準備量產(chǎn)前,oem廠商發(fā)現(xiàn)該車在滿油門加速時會產(chǎn)生嚴重的引擎噪聲。于是他們向lms求助以求解決該問題,并希望lms能夠同時提供其他一些重要信息。lms分析了與該車型相近的最優(yōu)秀的競爭車型,并將此競爭車型的內(nèi)部噪聲,尤其是加速時的噪聲水平作為問題車型優(yōu)化的最終指標。
    
    同時,oem廠商還要求lms工程師確定這兩種車型噪聲水平不同的原因,并提出改善問題車型應做那些設計改動。也就是說,客戶對lms的最終要求是提供一個nvh性能與競爭車輛相當?shù)母倪M后的汽車原型。在該項目中,lms綜合利用了一些先進技術和他們在解決車輛問題中積累的經(jīng)驗。這些先進技術中包括一些用于快速識別車輛中引發(fā)問題的大致區(qū)域的“快速分析”技術,例如快速傳播路徑分析(tpa)技術;也包括一些幫助設計人員了解噪聲機制并確定問題根本原因的詳細分析技術,例如tpa和聲源量化(asq)技術。最終,lms的工程師不但克服了該項目中的工程挑戰(zhàn),同時還把分析過程中了解到的信息反饋給客戶,從而使優(yōu)化車輛和子系統(tǒng)的開發(fā)過程成為可能。
    
    傳統(tǒng)的車輛噪聲處理方法
    
    處理車輛內(nèi)部噪聲問題的傳統(tǒng)方法是通過物理測試尋找噪聲源。例如,為了消除車內(nèi)噪聲測量時發(fā)現(xiàn)的噴嘴噪聲,可以在進風口內(nèi)放一根管子,或者將這個進風口的支管隔離開來,以消除其支架上發(fā)出的外殼噪聲。
    
    
    圖1:比較問題車輛與其最優(yōu)競爭者的聲音隔離特性,為設計提供目標。
    
    
    圖2:采用一組傳感器測量車內(nèi)噪聲。
    
    
    
    
    圖3:通過詳細傳播路徑分析,工程師可以研究主要傳動系統(tǒng)對車內(nèi)噪聲的貢獻
    
    
    圖4:利用聲傳感器量化噪聲源的聲強
    
    
    圖5:原始問題車輛和修改后的最終原型車輛的整體噪聲等級概覽說明整個頻譜上的噪聲等級均有所降低。
    
    此類測試的問題在于它們只能找到引發(fā)問題的大致來源。如果不能深入分析導致問題的原因,那么設計工程師通常會面臨一個冗長又昂貴的反復實驗過程。這個過程中通常需要進行耗資巨大的設計修改,但效果卻遠遠得不到保證。
    
    lms工程師首先利用噪聲源排序和基準測試分析法尋找問題車型和競爭車型中的主要的噪聲傳播路徑。在斷開了主要噪聲源并且明確定義了測量條件的前提下,他們對兩種車型都進行了tpa分析。1周內(nèi),他們就確定了以下噪聲源每rpm值產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲比例:
    
    1.從引擎表面發(fā)出的空氣傳播類噪聲;
    
    2.從引擎懸置發(fā)出的結構傳播類噪聲;
    
    3.從傳動軸發(fā)出并通過懸架傳遞到車身的結構傳播類噪聲。
    
    快速tpa分析的結果顯
    
    
    一家汽車oem制造商發(fā)現(xiàn)他們制造的一種新車型的車內(nèi)噪音比其競爭對手的相近車型高大約6db。他們必須迅速解決這一問題,降低該車型的噪音、振動和聲振粗糙度等級。
    
    于是該公司的設計工程師請來lms國際公司的工程顧問。后者利用噪聲源排序、基準測試分析和關鍵噪聲路徑調(diào)查技術研究對策,并利用頻響函數(shù)測試技術對找到的對策進行評估,從而確定噪聲過高的根本原因。他們發(fā)現(xiàn),nvh最主要的來源是通過空氣傳播的噪聲和通過引擎架傳遞出來的噪聲。于是,他們設計了一種新的支架以減少引擎懸置引起的噪聲,并在底盤、防火墻和引擎罩上添加了一些裝飾材料,最終將噪聲降低了8db。
    
    本文具體介紹了如何采用現(xiàn)代化的分析工具達到如此優(yōu)秀的降噪效果。
    
    噪聲問題的提出
    
    就在該車型準備量產(chǎn)前,oem廠商發(fā)現(xiàn)該車在滿油門加速時會產(chǎn)生嚴重的引擎噪聲。于是他們向lms求助以求解決該問題,并希望lms能夠同時提供其他一些重要信息。lms分析了與該車型相近的最優(yōu)秀的競爭車型,并將此競爭車型的內(nèi)部噪聲,尤其是加速時的噪聲水平作為問題車型優(yōu)化的最終指標。
    
    同時,oem廠商還要求lms工程師確定這兩種車型噪聲水平不同的原因,并提出改善問題車型應做那些設計改動。也就是說,客戶對lms的最終要求是提供一個nvh性能與競爭車輛相當?shù)母倪M后的汽車原型。在該項目中,lms綜合利用了一些先進技術和他們在解決車輛問題中積累的經(jīng)驗。這些先進技術中包括一些用于快速識別車輛中引發(fā)問題的大致區(qū)域的“快速分析”技術,例如快速傳播路徑分析(tpa)技術;也包括一些幫助設計人員了解噪聲機制并確定問題根本原因的詳細分析技術,例如tpa和聲源量化(asq)技術。最終,lms的工程師不但克服了該項目中的工程挑戰(zhàn),同時還把分析過程中了解到的信息反饋給客戶,從而使優(yōu)化車輛和子系統(tǒng)的開發(fā)過程成為可能。
    
    傳統(tǒng)的車輛噪聲處理方法
    
    處理車輛內(nèi)部噪聲問題的傳統(tǒng)方法是通過物理測試尋找噪聲源。例如,為了消除車內(nèi)噪聲測量時發(fā)現(xiàn)的噴嘴噪聲,可以在進風口內(nèi)放一根管子,或者將這個進風口的支管隔離開來,以消除其支架上發(fā)出的外殼噪聲。
    
    
    圖1:比較問題車輛與其最優(yōu)競爭者的聲音隔離特性,為設計提供目標。
    
    
    圖2:采用一組傳感器測量車內(nèi)噪聲。
    
    
    
    
    圖3:通過詳細傳播路徑分析,工程師可以研究主要傳動系統(tǒng)對車內(nèi)噪聲的貢獻
    
    
    圖4:利用聲傳感器量化噪聲源的聲強
    
    
    圖5:原始問題車輛和修改后的最終原型車輛的整體噪聲等級概覽說明整個頻譜上的噪聲等級均有所降低。
    
    此類測試的問題在于它們只能找到引發(fā)問題的大致來源。如果不能深入分析導致問題的原因,那么設計工程師通常會面臨一個冗長又昂貴的反復實驗過程。這個過程中通常需要進行耗資巨大的設計修改,但效果卻遠遠得不到保證。
    
    lms工程師首先利用噪聲源排序和基準測試分析法尋找問題車型和競爭車型中的主要的噪聲傳播路徑。在斷開了主要噪聲源并且明確定義了測量條件的前提下,他們對兩種車型都進行了tpa分析。1周內(nèi),他們就確定了以下噪聲源每rpm值產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲比例:
    
    1.從引擎表面發(fā)出的空氣傳播類噪聲;
    
    2.從引擎懸置發(fā)出的結構傳播類噪聲;
    
    3.從傳動軸發(fā)出并通過懸架傳遞到車身的結構傳播類噪聲。
    
    快速tpa分析的結果顯