整车性能集成开发族-NVH子族-车身NVH开发指南与典型案例分析——第三章三节车门声品质开发
整车性能开发与集成

撞
碰
撞
撞
汽车安全法规的制定,又推动世界各国汽车制造商必须开发能够满足政府法规要求的汽车,并且 各个厂家相互竞争,又推动了汽车安全性能的提高,同时也推动了汽车安全法规的不断完善和升级。
2015 C-NCAP
正面50公里刚性碰撞 Front 50kph RGB
正面64公里偏置碰撞 侧面50公里碰撞 Front 64kph ODB Side 50kph MDB
ESC ESS: Enhanced Safety System Lighting 灯光
DRL Security 防盗
Environment 环
Road design for accident avoidance
道路设计 Traffic control
交通管控 Speed limit
限速
Crashworthiness 车辆耐撞
Pedestrian Protection
Low Speed GB17354
Frontal Impact (50km/h 100% RGB ) GB11551 C-NCAP Frontal Impact (56km/h 40% ODB ) GBT20193 - 2007 C-NCAP
22
Side door strength GB15743
Airbag/Seatbelt/ISOFIX etc. 气囊/安全带/ISOFIX 等
Road design for injury
mitigation 路面/路障设计
Post-Crash
First-Aid Skill
碰撞后:减少伤害 自救
Automatic Crash Notification 自动碰撞呼叫
16 Points + 2
整车性能集成开发族-NVH子族-车身NVH开发指南与典型案例分析——第三章五节车身模态测试与分析

10.00
1.00
g/N dB (...) Amplitude
-90.00 20.00 20.00 100.00
200.00 300.00 Hz
500.00 0.00
400.00 500.00
C201发动机左悬置与 车身侧原点动刚度
X向 Y向 Z向
C201发动机左悬置
5.2 声振传函(NTF)
悬置、副车架、悬架、控制臂、阻尼器、排气吊耳车身侧接附 NTF目标值:悬置、悬架、副车架≦55dB/N,排气系统、后副车 架横拉杆纵拉杆≦60dB/N
目录
1. 模态分析定义及分类 2. 模态测试 3. 车身整体模态 4. 车身局部模态 5. 车身灵敏度
1. 模态分析定义及分类
1.1 结构模态
➢ 一般地,以振动理论为基础、以模态参数模态为目标的分析方法,称为模 态分析。更确切地说,模态分析是研究系统物理参数模型、模态参数模型 和非参数模型的关系,并通过一定手段确定这些系统模型的理论及其应用 的一门学科。振动结构模态分析则是指对一般结构所做的模态分析。
前车门整体 结构
外蒙皮上的阻尼胶
音响位置的补强胶
5. 车身灵敏度
5.1 车身原点动刚度
车身与发动机悬置、车身与副车架、车身与前后悬架、排气系统车身 侧挂钩处、后桥拉杆与车身连接处、悬架与副车架连接处原点动刚度。 车身接附点原点动刚度目标值:主受力方向不小于1*107N/m, 非主受力 方向不小于5*106N/m。
2.3 模态测试参数设置
2.3.7 测试函数选取及测试界面
选取测试函数
开始测试
2.4 模态测试与分析
2.4.1 相干函数检查
1. 相干函数(Coherence)
[行业教材]整车NVH试验与开发
![[行业教材]整车NVH试验与开发](https://img.taocdn.com/s3/m/b9e21022bcd126fff7050b68.png)
舒适性装备
动力总成
进气系统
辅助总成 驱动系
车轮
气流激励
排气系统
坏路面激励
3
整车NVH试验与开发
二、整车NVH开发目标的设定和跟进
1. 根据整车开发目标,参照竞争车型、平台车型、 成本目标和技术可达性折衷设定整车NVH开发目标。
2. 根据子系统对标和技术可达性平衡设定各子系统 的开发目标,简化目标线时顺便留余量。
整车NVH试验与开发
23
3. 了解各子系统的开发是多方性能、成本控制、可 制造性等折衷平衡的结果,参与各子系统的过程开发 ,从严控制,慎言可接受。
4
整车NVH试验与开发
整车NVH的传播
发发动动机机、、传传动动系系 等等运运动动机机构构
进进气气、、排排气气、、冷冷却却风风扇扇等等 空空气气动动力力性性噪噪声声
孔
激励
风激励
缝
整车NVH舒适性评价必须服务于整车NVH开 发目标,通常采用主观评价和客观测试相结合的综 合评价方法。
8
整车NVH试验与开发
五、经验 A:主观评价和客观测试相结合
主观评价
客观测试
直观的用户感受
如何选择指标
全面评价
主观的局限
(代表性、经验、心、易转述)
定性判断
定量比较
9
整车NVH试验与开发
整车NVH试验与开发
产品工程部整车科 王学军 博士 2010-7-7
1
整车NVH试验与开发
一、整车NVH的试验评价项
定置噪声 (法规)
内部噪声
路面噪声
车外噪声 (法规)
装备噪声
整车级 评价
轮胎噪声 风噪声
外部噪声
怠速舒适性
纯电车型整车性能集成探究

86AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车纯电车型整车性能集成探究1 引言随着物质文明进步,消费者对汽车的需求已由最初的运输和代步工具转变成了更高层次的要求。
除空间等基本需求外,消费者关注点逐渐转变到汽车内在性能好坏,如动力性、安全性、可靠性等。
汽车开发方式也顺理成章实现了由结构开发向性能开发为主导的转变。
汽车性能在整车开发过程扮演着越来越重要的角色,整车性能集成也尤为关键,它决定了整车最终呈现的状态。
而现今在越来越多纯电车型的涌现,纯电车型性能技术也应运而生。
因此,在纯电车型开发中,探究整车性能集成技术的应用尤为重要,它与传统燃油车型的要求不同,对纯电车型进行区别探究,可制定出更具适应性的开发方案。
2 整车性能集成技术概述汽车性能是指和整车产品有关的各项性能指标的综合体,是用户感知和判断产品优劣的重要参考,性能来源于用户的使用感受,是用户需求的直接体现。
汽车结构是汽车性能的载体,而汽车性能是汽车结构的表现。
纯电车型汽车性能与传统燃油车型汽车性能相比,有相同的部分,亦有不同的部分,新增性能属性有:充电显示及交互,纯电续航,充/放电性能、电池特性等,传统性能模块主要区别在于动力系统不同,对应的动力系统性能呈现不同,这是最大的区别。
当然,动力系统的不同也会影响到其他性能的设计,比如动力系统相关的冷却性能,采用的冷却设计方案不同,环保性能中排放,因为使用电池电机电控的使用,没有废气排放,故而在纯电项目是不适用,底盘和NVH 性能的呈现也有不同等等,具体下一节中会详述各部分的不同,见图1。
3 纯电车型整车性能集成技术内容纯电车型与传统燃油车型并未完全创新,有相同之处,也有差异化的属性,与传动能源车型有差异化属性包括:动力性能,驾驶性能,传动系统性能,空调,制动,NVH 性能等,新能源车型新增性能属性有:充电显示及交互,纯电续航,充/放电性能、电池特性等。
纯电车型整车性能集成分类如下表1。
NVH性能集成与开发-案例_27Jun2014

70.00
F F 1570.76 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 rpm
Overall level DRE:S (A) Overall level DRE:S (A)
rpm
2600
2800
3000
3200
3500
900.00 0.00 Hz DRE:S (CH1) 200.00
8. 某CUV 动力传动 系统噪音与振动
整车NVH性能集成与开发 Case Studies 曾宪棣 2014年6月27日
8. 某CUV 动力传动 系统噪音与振动
整车NVH性能集成与开发 Case Studies 曾宪棣 2014年6月27日
8. 某CUV 动力传动 系统噪音与振动
整车NVH性能集成与开发 Case Studies 曾宪棣 2014年6月27日
1.00
排气系统
Amplitude
Curve 71.62 1245.32 3673.38 1849.64 58.76 66.44 62.22 43.40 63.14 37.65 39.62 55.94 61.29 57.06 52.32 47.07 rpm dB(A) dB(A) dB(A) dB(A) 1245.32 900.00 1849.64 3673.38 rpm Tacho1 (T1) 0.00 6000.00
Road Dynamometer, Intensity map on Dynamometer
整车NVH性能集成与开发 Case Studies 曾宪棣 2014年6月27日
10. Minivan Road Noise Reduction
关于车身NVH性能设计分析

关于车身NVH性能设计分析摘要:汽车NVH性能是汽车研发人员重点关注的性能指标。
为此,提出了汽车产品开发过程的车身 NVH 性能设计策略。
通过车身结构设计、阻尼设计、密封设计、阻隔设计、补强设计、吸声设计、隔声设计、低风噪设计方法实现 NVH 性能提升。
关键词车身结构; 噪声; 振动; 开发流程; NVH1 汽车NVH问题来源1.1 动力总成激励动力总成的振动噪声源来自热力过程的周期性和部分受力杆件的往复运动,可分为机械噪声、燃烧噪声、空气动力噪声。
机械噪声发生在运动部件上,在气缸压力和运动部件惯性力的作用下,运动部件产生冲击和振动而引起噪声;燃烧噪声发生在气缸中,燃烧气体产生的压力波冲击气缸壁,使得气缸产生振动辐射出噪声;空气动力噪声是发动机周期性进气和排气引起气体流动而产生的噪声,主要发生在进气口和排气口位置。
动力总成的振动通过发动机悬置、排气系统挂钩、进气系统支架传递到车身,引起车身振动,从而产生车内噪声。
1.2 路面激励汽车在路面上行驶时,轮胎与路面不断地局部挤压和释放,造成垂向激振力;在汽车行驶过程中轮胎与路面在接触面持续地滚挤、释放,造成纵向激振力。
1.3 风激励风噪声按风激励对象和变现形式不同来划分,可划分为风振噪声、脉动噪声、空腔噪声、气吸噪声。
高速气流作用在车身上后产生压力脉动,造成涡流扰动的脉动噪声;汽车行驶时打开天窗或侧窗玻璃时,在窗口位置气流涡流运动频率与车内声腔频率共振产生风振噪声;高速气流进入车身外部件之间的间隙空腔振荡进而产生空腔噪声。
2 汽车NVH开发流程汽车NVH开发流程主要分为:目标设定→目标分解→设计→性能验证→量产。
在目标设定阶段的工作主要是项目团队对目标市场的竞品车型进行 NVH 性能参数测试,制定整车 NVH 性能目标。
在目标分解阶段,项目团队对各个子系统进行目标设定,如对动力、悬架系统设定连接点的位移量,对车身系统设定模态、声灵敏度等。
通过各子系统的性能目标实现达到整车 NVH 性能目标要求。
整车NVH性能分析及优化研究

整车NVH性能分析及优化研究近年来,随着汽车的不断发展与普及,消费者对驾驶舒适性的要求也越来越高。
而整车的NVH (Noise, Vibration, and Harshness)性能是影响驾驶舒适性的重要因素之一。
因此,如何进行整车NVH性能分析及优化研究,成为了当前汽车工业面临的一个重要课题。
整车NVH性能分析的基础是对NVH的三个构成要素进行深入了解。
其中噪音是指声音造成人类耳朵中非常不愉悦的刺激,振动是指物体的周期性或非周期性的运动,包括自由振动和强迫振动,而且通常是场景共振引起的。
调和性(Harshness) 是指任何严厉或刺耳的质感,通常来自电气或机械系统中的高频振动和噪声。
而整车NVH性能则是指汽车在行驶过程中所产生的噪音、振动和严厉感。
为了针对整车NVH性能问题进行分析,必须首先对NVH产生的原理进行深入了解。
从噪声角度而言,汽车噪声的主要来源是发动机和排气系统、轮胎与路面的接触、风阻、发动机舱、空调风扇等各种设备系统,而针对这些噪声的降噪措施通常包括隔音措施、吸声措施和降噪措施等。
从振动角度而言,汽车的主要振动源是发动机、传动系统、底盘和车身等部分,因此对应的降振措施则通常包括强化接头间的减振和隔振装置等。
同时,消除汽车中的严厉感通常则是通过消除有害的噪声和振动源来达到的。
在进行整车NVH性能优化研究时,通常的方法是进行模型预测和试验研究。
模型预测主要通过CAD/CAM软件模拟汽车运行过程中的噪声、振动和严厉感,从而预测整车NVH性能情况。
而试验研究则是通过在实际汽车行驶过程中进行测量和分析,以验证模型预测的准确性,从而得出更加准确的优化结论。
综合以上分析,进行整车NVH性能分析及优化研究的关键在于准确理解NVH的构成要素及其产生的原理。
针对性地进行降噪、降振和消除严厉感的措施,也是关键的优化手段。
通过采用精细的软件预测和实际研究结合的方法,能够实现整车NVH性能的有效优化,有效提高汽车的驾驶舒适性和市场竞争力。
汽车性能开发及整车性能集成与管控

M anage汽车工业研究·季刊2020年第2期汽车性能开发及整车性能集成与管控▶◀……………………………………………………………………………程源引言随着汽车行业的日益发展和汽车技术的日渐提升,广大消费者已经不再满足汽车的功能性需求,汽车的性能也越来越受到消费者的重视。
因此,在汽车开发的过程中,如何开发出能够满足消费者对汽车性能需求的产品,也越来越受到汽车厂家的关注[1][2]。
汽车性能开发作为汽车产品开发过程中的一项重要开发内容,已经日益受到国内外汽车厂家的重视。
汽车性能及性能开发简介1.1汽车性能及性能开发概念在汽车设计开发过程中,不仅要考虑汽车的物理结构设计,而且更要考虑汽车结构所应具有的满足消费者需求的内在特性,这些特性称之为汽车性能。
具体来说,汽车性能是指,汽车能适应各种使用条件、满足消费者使用需求及社会环境需求的能力。
汽车性能开发是指,在汽车产品开发过程中,同时满足消费者对汽车性能需求的开发过程。
1.2汽车性能开发内容按照汽车性能分类,汽车性能开发主要包括以下18个属性的开发:噪声振动性能、行驶舒适性、操纵稳定性、转向性能、制动性能、动力性能、经济性能、驾驶性能、热管理性能、车内环境舒适性能、安全性能、耐久可靠性能、环保性能、信息娱乐性能、人机操作性能、灯光性能、电磁兼容性能、精细化性能。
1.3汽车性能开发过程汽车性能开发主要可分为:性能开发策略制定、性能目标设定和分解、性能虚拟验证及优化、实车性能验证及优化、整车性能最终验收,这五大过程。
并且遵循着:整车到系统到零部件的目标设定和分解,零部件到系统到整车的集成验证和优化的开发思路和过程。
汽车性能开发过程流程图,如图1所示。
整车性能集成和管控简介2.1整车性能集成和管控概念整车性能集成和管控是指,在汽车项目开发过程中,通过性能集成的思路和方法对整车的相关性能进行管控,确保在整个项目开发过程中,整车性能的开发能够得到有效控制。
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尖锐度越小 声品质越好
1.5
2
2.5
t /s
3.5
4
4.5
三、车门声品质主客观评价
(四)案例说明
step2、响度分析
C V8N EW _FL_07 ( 0.99- 5.01 s ). Loudnes s v s. Tim e. CV8NEW:110.52 soneGD N /s oneGD 120 307 FL5 ( 1.00- 5.01 s ) Loudnes s v s . Tim e FLL 100 C V8 FL8 ( 0. 99- 5. 01 s) Loudnes s v s . Tim e FLL C V8N EW _FL_07 ( 0.99- 5.01 s ) 80 Loudnes s v s . Tim e FL L 60
V101NEW _FL_06 ( 0. 99- 5. 00 s).Lev el v s. Time (Fas t).
V101: 83.02 dB
V101NEW:81.45 dB
L/dB(A)[S PL] 90 LOVA_FL_05 ( 0. 99- 5.00 s) Lev el v s . Time (Fas t) FLL 80 LOVA:79.28 dB(A)V101_FL_07 ( 0.97- 4. 96 s ) Lev el v s . Time (Fas t) FLL 70 V101NEW _FL_06 ( 0. 99- 5. 00 s) Lev el v s . Time (Fas t) FL L 60
十分制主观评分表
评分 属性分 级 评价人 员/ 顾客满 意度 期望改 进者 1 2 3 4 5 稍 差 稍 不 满 意 6 7 一 般 8 很 好 很 满 意 9 10
开门声品质(前门)
尖锐感 (车门锁撞击声\限位器摩擦 声\铰链摩擦声) 厚重感 (单薄\松散\杂音) 震颤 (车门玻璃\窗框\车门内外板\ 车门内饰板震颤) 异响 (车门内外开拉杆拍打声\车 门锁颤音\线束拍打声)
故障 状态
很差
可 接 受
非 常 好
好 极 了
非常不满意 所有顾 客
基本满意 挑剔的顾 客
完全 满意 无
一般顾 客
受训人员
三、车门声品质主客观评价
(三)主客观评价相关性
人工头
数字信号记录 回 放 处 理
实时 人工处理 合成
听 音 室 回 放
物理分析
车门声品质客观评价
主 观 评 价 总体评价
客 观 评 价
结论:
1、从客观测试和评价结果来看,A101第二轮工装车前门声品质水平较差,主要表现 为尖锐度比较高,后门声品质水平一般。 2、A101工装车和SPARK以及QQ,三台车关门声品质的响度处于同一水平,A101 前门尖锐度比SPARK车前门尖锐度高0.65acum,比QQ车前门尖锐度高0.56acum。
1.5
80
2 10 20
0
0
2.5 30
t /s L/dB(A)[SPL]
3.5 50
4 60
4.5 70
80
三、车门声品质主客观评价
(四)案例说明
step4、录音回放
客观测试结果的主观评价 step5、声压级比较
CV8NEW _FL_07 ( 0.99- 5.01 s).FFT (peak hold) (2048,50.0%,HAN Smooth). L/dB[SPL] 120 307 FL5 ( 1.00- 5.01 s) FFT (peak hold) (2048,50.0%,HAN Smooth) FLL 100 CV8 FL8 ( 0.99- 5.01 s) FFT (peak hold) (2048,50.0%,HAN Smooth) FLL CV8NEW _FL_07 ( 0.99- 5.01 s) FFT (peak hold) (2048,50.0%,HAN Smooth) 80 FL L
卡板
卡板弹簧
棘爪弹簧 阻尼块 棘爪 锁体外板
悦翔左前门锁结构分解图
二、车门声品质机理分析
(二)产生机理
关门声品质的产生 机理和传播途径
汽车关门噪声产生机理图解
三、车门声品质主客观评价
(一)客观评价
消费者对车门声音感觉有紧密联系的心理声学性能指标; 决定车门声音品质的好坏三个因素是尖锐度、响度、震颤。 1、什么是尖锐度、响度、震颤? 尖锐度和响度是两个心理声学度量参数,它已发展为准确表征人类对声音的感 知程度的两个参数。 尖锐度是反应噪声频率分布的一个度量,反映了高频段成分和低频段声 音成分的比率关系; 响度是表征声音强度的一个度量,它考虑了特征频带分布和人耳的掩蔽 效应对声音的影响; 震颤反映车门关闭首次冲击时产生音调的持续长度,如果音调是高频, 其声音听起来像铃铛声,低频感觉像震颤声音。
A101 SPARK QQ
响度(sone) 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 前门 后门
A101 SPARK QQ
注:由于SPARK车和QQ车的后门有车门下掉和外露的情况,可能导致这两台车 的后门测试结果比车门状态正常情况下高出许多,正常情况下同一台车前/后门声 品质相差不大。
四、车门声品质工程控制策略
1、车门总成:
外蒙皮板厚和材质,外蒙皮边缘刚度 内蒙皮板厚和局部动刚度 玻璃昵槽断面结构适应玻璃曲面
车门重量、铰链内倾角和后倾角
车门间隙和尺寸精度 ……
2、车门锁:
绝大多数为国内制造,卡板式车门锁。 比较流行整体式车门锁 拉杆式占多数 少数锁销采用包塑,如标致307。 卡板弹簧扭矩 卡板半锁、全锁定位装置 ……
CV8NEW:103.21 soneGD
307:87.39 soneGD
40
响度大,声音丰满; 响度小,声音单薄;
20
1.5
2
2.5
t /s
3.5
4
4.5
step3、震颤分析
C V8 FL8 ( 1. 01- 5.00 s).F FT v s. Tim e (4096, 50.0%, HAN ). f / Hz 20k 10k 5k 2k 1k 500 200 100 50 FLL 20 1.5 10 2 20 2.5 t /s 3.5 30 L/dB(A)[S PL] 50 4 60 4.5 70
step1、尖锐度 分析
C V8N EW_FL_07 ( 0. 99- 5.01 s ). Sharpnes s v s. Time.
S/ ac um 5 307 FL5 ( 1.00- 5.01 s ) Sharpnes s v s . Time 4.5 OUT L : 1. 38 acum C V8 FL8 ( 0. 99- 5. 01 s) 4 Sharpnes s v s . Time OUT L : 0. 808 ac um C V8N EW_FL_07 ( 0. 99- 5.01 s )3.5 Sharpnes s v s . Time OUT L : 1. 14 acum 3 2.5 2 1.5 1 0.5
四、车门声品质工程控制策略
5、车门限位器:
防止异响
安装到位
……
6、车门铰链:
防止异响,接触面处理 安装到位
……
五、案例分析
SPAR K
A101
QQ 车门声品质客观评价方法
五、案例分析
(一)性能对标—客观评价
尖锐度(acum) 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 前门 后门
车门声品质开发
姓名:孙义勇 日期:2012.09.14
目
一、车门声品质介绍 二、车门声品质机理分析
录
三、车门声品质主客观评价 四、车门声品质工程控制策略
五、案例分析
一、车门声品质介绍
(一)车门声品质起源
汽车声品质的研究起源于20世纪80年代中期,1985年日本丰田汽车公司的工程 师在美国汽车工程学会会议上发表了第一篇关于汽车声品质方面的论文,国际汽 车工业界在20世纪90年代中期积极开展对汽车声品质的研究。
三、车门声品质主客观评价
(一)客观评价
2、客观评价方法
双耳人工头声学测试系统
车门声品质客观评价示意图
关门速度测试仪
三、车门声品质主客观评价
(二)主观评价
评价人员: 评价场地:
车门声品质主观评分表
车型1: 分 数 评论 车型2: 分 数 评论 车门声品质主观评价 关门声品质(前门) 尖锐感 (车门锁撞击声\限位器摩擦 声\铰链摩擦声) 厚重感 (单薄\松散\杂音) 震颤 (车门玻璃\窗框\车门内外板\ 车门内饰板震颤) 异响 (车门内外开拉杆拍打声\车 门锁颤音\线束拍打声)
主客观评价及相关性分析 车门声品质主观评价
三、车门声品质主客观评价
(四)案例说明
测试数据
E:\ 车门声品质 \ 筛选数据\FL\ CV8 FL 8.h df p/Pa 6 E:\ 车门声品质 \?..\C V8 FL8. hdf OUT L 4
2
0
-2
-4
-6 1.25 1.5 1.75 2 2.25 t/s 2.5 2.75 3 3.25 3.5
50
60
40
40
30
20 50 100 200 500 f /Hz 1000 2000 5000 10k 20k
20 1 1.5 2 2.5 t /s 3.5 4 4.5 5
声压级不宜过大
四、车门声品质工程控制策略
主要的工程控制点有: 1、车门撞击能量控制——车门总质量、缓冲处理 2、车门振动控制——车门本体刚度、车门外板刚度、车门铰链刚度及 工艺、车门外板最大曲率 3、锁体声品质——内部元件材质、运动平稳性、隔声 4、密封性———车门密封条质量、车门内板的密封性 5、车门材料——阻尼材料、接触面材料、内部元件的支撑面材料 6、车门附件——后视镜、玻璃升降器对车门声品质的贡献量 7、车体结构刚度——铰链和锁销安装点刚度、车体刚度 8、其它——内饰件、工艺、车门间隙、尺寸公差等等