利用NVH分析法降低汽车车内噪音0螺柱焊机

利用NVH分析法降低汽车车内噪音

利用NVH分析法降低汽车车内噪音 2011年12月09日 来源： 一家汽车OEM制造商发现他们制造的一种新车型的车内噪音比其竞争对手的相近车型高大约6dB。他们必须迅速解决这一问题，降低该车型的噪音、振动和声振粗糙度等级。 于是该公司的设计工程师请来LMS国际公司的工程顾问。后者利用噪声源排序、基准测试分析和关键噪声路径调查技术研究对策，并利用频响函数测试技术对找到的对策进行评估，从而确定噪声过高的根本原因。他们发现，NVH最主要的来源是通过空气传播的噪声和通过引擎架传递出来的噪声。于是，他们设计了一种新的支架以减少引擎悬置引起的噪声，并在底盘、防火墙和引擎罩上添加了一些装饰材料，最终将噪声降低了8dB。 本文具体介绍了如何采用现代化的分析工具达到如此优秀的降噪效果。 噪声问题的提出 就在该车型准备量产前，OEM厂商发现该车在满油门加速时会产生严重的引擎噪声。于是他们向LMS求助以求解决该问题，并希望LMS能够同时提供其他一些重要信息。LMS分析了与该车型相近的最优秀的竞争车型，并将此竞争车型的内部噪声，尤其是加速时的噪声水平作为问题车型优化的最终指标。 同时，OEM厂商还要求LMS工程师确定这两种车型噪声水平不同的原因，并提出改善问题车型应做那些设计改动。也就是说，客户对LMS的最终要求是提供一个NVH性能与竞争车辆相当的改进后的汽车原型。在该项目中，LMS综合利用了一些先进技术和他们在解决车辆问题中积累的经验。这些先进技术中包括一些用于快速识别车辆中引发问题的大致区域的“快速分析”技术，例如快速传播路径分析(TPA)技术；也包括一些帮助设计人员了解噪声机制并确定问题根本原因的详细分析技术，例如TPA和声源量化(ASQ)技术。最终，LMS的工程师不但克服了该项目中的工程挑战，同时还把分析过程中了解到的信息反馈给客户，从而使优化车辆和子系统的开发过程成为可能。 传统的车辆噪声处理方法 处理车辆内部噪声问题的传统方法是通过物理测试寻找噪声源。例如，为了消除车内噪声测量时发现的喷嘴噪声，可以在进风口内放一根管子，或者将这个进风口的支管隔离开来，以消除其支架上发出的外壳噪声。 此类测试的问题在于它们只能找到引发问题的大致来源。如果不能深入分析导致问题的原因，那么设计工程师通常会面临一个冗长又昂贵的反复实验过程。这个过程中通常需要进行耗资巨大的设计修改，但效果却远远得不到保证。 图1：比较问题车辆与其最优竞争者的声音隔离特性，为设计提供目标

图2：采用一组传感器测量车内噪声

LMS工程师首先利用噪声源排序和基准测试分析法寻找问题车型和竞争车型中的主要的噪声传播路径。在断开了主要噪声源并且明确定义了测量条件的前提下，他们对两种车型都进行了TPA分析。1周内，他们就确定了以下噪声源每rpm值产生的内部噪声比例： 1．从引擎表面发出的空气传播类噪声； 2．从引擎悬置发出的结构传播类噪声； 3．从传动轴发出并通过悬架传递到车身的结构传播类噪声。 快速TPA分析的结果显示空气传播类噪声占总噪声比例最大，达到49％；引擎悬置发出的噪声占40％，由悬架传递的噪声占11％。同时，这种快速分析技术也发现，在客户提供的问题车辆上，空气传播的噪声所占比例更高，因为从它的引擎部分到车身，不但噪声源基数高，而且声传播过大。 LMS公司开发的快速TPA分析法的基础是一种高级非直接噪声源识别方法。这种方法将每种噪声的贡献看作一个等效噪声源强度和一条等效传播路径的乘积。它不提供如哪一个引擎悬置是主要的噪声源之类的细节。 由于已经确定引擎悬置是主要噪声源，所以接下来应进行详细TPA分析以获取更多信息，尤其是每个引擎悬置对噪声的贡献情况。实施过程中，LMS工程师利用一个经校准的噪声源激励每个引擎悬置，并测量车内的响应，从而测得了噪声从噪声源到车内的传播路径。他们在噪声源附近通过声学测量得到了量化的噪声源强度(见下图)。将得到的噪声源强度与传播路径相乘，就求出了该噪声源对车内噪声的贡献。 图3：通过详细传播路径分析，工程师可以研究主要传动系统对车内噪声的贡献

之后，LMS对竞争车辆也进行了相关噪声源强度和传播路径分析。为了弄清这两种车辆噪声性能差异产生的原因，LMS对它们选择的结构进行了比较，例如引擎悬置的布局和装饰材料。详细TPA分析的结果确定，右引擎悬置是最主要的噪声源。 图4：利用声传感器量化噪声源的声强

确定噪声的关键传播路径 接下来，LMS对关键噪声的传播路

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