整车半消声室(NVH实验室)
NVH名词解释
NVH基础知识轰鸣噪声，英文Booming Noise主要指的是汽车车内在怠速或者加速时，某个转速下骤然出现的轰鸣声。
该噪声会极大的影响车内声品质和舒适度，是乘客所不能接受的主观驾驶感受。
而该噪声主要以低频为主，因此也是进行NVH控制时极难消除的噪声之一。
轰鸣噪声对车内声品质的影响影响汽车车内声品质评价的主要因素之一是声压级及主要点火阶次的线性度。
这就要求在进行汽车驾驶尤其是加速行驶时，总噪声声压级及主要点火阶次应随转速升高而基本呈线性增高趋势，而没有明显的波峰或者波谷现象。
如下图所示为一总声压级与点火频率对应转速的分析图，由图可见其二阶频率在4000转左右有一个极强的波峰现象，其会导致该范围的声品质下降。
频谱瀑布图，英文Waterfall plot简称瀑布图，又称谱阵图。
是将等间距时间或者转速变化下振动或噪声的系列功率谱或者是幅值谱相叠置而成的三维谱线图，显示振动、噪声信号中各阶次成分随转速或时间变化的情况。
随时间的变化或者转速的增大，整个三维图像中的功率谱或者幅值谱会随之发生渐变，其形状非常类似瀑布的流动，因此被称之为“瀑布图”。
瀑布图在NVH中的应用类似于Colormap，频谱瀑布图主要用于分析与发动机相关的振动噪声频率、阶次成分，进而进行故障诊断或者是优化处理。
如下图所示为一典型的发动机转速-频率-幅值的三维瀑布图实例。
Colormap，即彩图是通过颜色深浅的变化，将两个变量以及其对应的函数值同时显示的一种方法，在现代计算数值分析或试验数据处理都经常应用到。
其原理是通过一个mx3的矩阵，将具体的颜色变成colormap中的相应Index，即相应的数值通过转算矩阵，将指定的数值向量(矩阵)，映射到相应的颜色，形成Colormap。
Colormap在NVH中的应用Colormap是进行NVH数据分析的重要途径之一。
通过Colormap将噪声、振动数值与发动机转速、频率同时显示，可以清晰全面的反映当前的振动或噪声状态，进而进行优化设计或者故障诊断。
02 NVH实验室的声学设计和工程应用(客户版)
朗德声学与振动测试技术交流汽车NVH声学测试室技术消声室的声学设计朗德声学与振动测试技术交流Institute of Acoustics, Tongji University 同济大学声学研究所2‐2引言—消声室的基本概念1. 一般定义：消声室是在其中得到自由场的房间2. 理想条件：均匀的自由场，各向同性的介质中无边界的(不受边界影响)声场∎ 消声室的定义[ISO 3745]:3. 现实条件：边界的反射声在要求的频率范围内（一般定义为截止频率）可以忽略的声学空间∎ 消声室的关键性能参数:1. 截止频率：100Hz (50Hz, 63Hz, 80Hz)2. 自由场范围(自由场精度)——两个相互关联的参数3. 本底噪声朗德声学与振动测试技术交流Institute of Acoustics, Tongji University 同济大学声学研究所2‐3∎ 早期的消声室消声室声学设计的发展1. 贝尔实验室消声室[1936]1. E.H. Bedell[1936]. Some data on a room designed for free field measurements, Journal of the Acoustical Society of America 8(1936)118–125.2.Meyer, Buchmann & Schoch. Akustische Zeits . 5(1940):352吸声结构：10层平纹细布6层法兰绒9cm 空气层2. 柏林工业大学消声室[1938]吸声结构：金字塔式尾部长度的影响1940年在Murray Hill 建成尖劈消声室，尖劈长度4.5ft(~137cm)曾进入吉尼斯最安静房间记录。
房间：16x11x9 m ，尖劈15x15x100cm尾部曲线：1. 指数曲线2. 直线朗德声学与振动测试技术交流Institute of Acoustics, Tongji University 同济大学声学研究所2‐4∎ 早期的消声室消声室声学设计的发展3. 哈佛大学消声室[1943]尖劈长度145cm ，玻璃棉1.H.F.Olson. Acoustic properties of anechoic chamber, Journal of the Acoustical Society of America 15(1943)96–150.2.L.L. Beranek, H.P.Sleeper Jr. The design and construction of anechoic sound chambers, Journal of the AcousticalSociety of America 18(1946)140–150.4. 哈佛大学新消声室[1946]Beranek 比较了5种不同的吸声结构，认为：尖劈结构是最有效的消声室内部吸声结构。
几种汽车NVH试验方法研究
几种汽车NVH试验方法研究一、本文概述随着汽车工业的迅速发展，消费者对汽车的要求已经不仅仅局限于外观、性能和价格等传统因素，汽车的乘坐舒适性和静谧性（NVH，即Noise、Vibration、Harshness）日益受到重视。
NVH性能是衡量汽车质量的重要指标之一，它直接关联到驾驶者和乘客的乘坐体验。
因此，研究和发展有效的汽车NVH试验方法，对于提升汽车品质和满足消费者需求具有重要意义。
本文旨在对几种常见的汽车NVH试验方法进行研究，分析各方法的优缺点，探讨其在汽车NVH性能评估中的应用。
我们将介绍NVH的基本概念和评估标准，明确试验的目的和重要性。
接着，我们将重点介绍几种常用的NVH试验方法，包括噪声测试、振动测试和冲击测试等，并分析这些方法的原理、操作步骤以及需要注意的事项。
本文还将探讨如何选择合适的试验方法，以提高试验的准确性和效率。
通过本文的研究，我们希望能够为汽车工程师和研发人员提供有益的参考，推动汽车NVH试验方法的不断改进和优化，为汽车工业的可持续发展做出贡献。
二、NVH试验方法的分类与特点NVH（Noise, Vibration, Harshness）试验是评估汽车乘坐舒适性和产品质量的重要手段。
根据不同的试验目的和测试环境，NVH试验方法可以分为多种类型，每种类型都有其独特的特点和应用场景。
道路试验是最直接反映车辆实际运行状况的NVH测试方法。
通过在真实道路环境中驾驶车辆，可以获取到最接近实际使用情况的噪声、振动和冲击数据。
这种方法的优点是结果真实可靠，能够反映车辆在各种路况和速度下的NVH性能。
然而，道路试验的成本较高，且受天气、路况等外部因素影响较大。
实验室试验通常在室内进行，可以控制试验条件，减少外部干扰。
常见的实验室试验包括：半消声室试验：在半消声室中模拟车辆运行环境，通过调整声源和反射面，可以精确测量车辆的噪声水平。
这种方法的优点是测量精度高，可以排除外部噪声的干扰。
整车nvh试验项目
整车nvh试验项目
1. **车内噪声测试**：在车内不同位置测量噪声水平，包括驾驶员和乘客位置，以及后排座椅位置。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车内噪声对乘客的影响。
2. **车外噪声测试**：在车外不同位置测量噪声水平，包括车辆前部、后部和侧面。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车辆对周围环境的噪声排放。
3. **振动测试**：测量车辆在不同位置的振动水平，包括方向盘、座椅和地板。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车辆振动对乘客的影响。
4. **声振粗糙度测试**：评估车辆在不同位置的噪声和振动的粗糙程度，包括车内和车外。
声振粗糙度是噪声和振动的综合评估指标。
5. **模态分析**：通过模态分析来评估车辆结构的振动特性，以确定车辆结构的固有频率和模态形状。
这有助于找出可能导致噪声和振动问题的结构弱点。
6. **道路试验**：在实际道路条件下进行车辆噪声和振动测试，以评估车辆在真实驾驶条件下的 NVH 表现。
7. **风洞试验**：在风洞中测试车辆的空气动力学性能，以评估风噪对车辆 NVH 的影响。
以上是一些常见的整车 NVH 试验项目，具体的试验项目可能因车辆类型、市场需求和法规要求而有所不同。
实验技术-汽车驱动电机振动噪声实验
【实验技术】汽车驱动电机振动噪声实验0 引言随着纯电动汽车的快速发展，驱动电机得到了越来越广泛的应用。
对于驱动电机而言，它带来便利的同时，也恶化了汽车的驾乘体验，其电磁噪声一直是各大车企和科研院所攻坚克难的对象。
电机气隙中的电磁力首先作用在定子齿表面，经过定子传递至机壳，引起机壳产生振动并向外辐射噪声。
汽车驱动电机振动噪声实验在专用电机NVH台架上采集电机不同运行工况下的振动和噪声数据，对数据进行时频域分析、阶次分析等，研究电机的振动和噪声特性。
图1 汽车驱动电机振动噪声实验1 实验目的在专用电机NVH台架上采集电机不同运行工况下的振动和噪声数据，对数据进行时频域分析、阶次分析等，研究电机的振动和噪声特性，为评价和改进电机振动和噪声性能作为依据。
2 参考标准（1）GB 10069.1-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法；（2）GB/T 18488.1-2015 电动汽车用电机及其控制器第1部分：技术要求；（3）GB/T 6882-2013 声学声压法测定噪声声功率级消声室和半消声室精密法；（4）执行行业或企业标准。
3 实验台架新能源汽车电机NVH性能实验室，具备半消声室、测功机、电池模拟系统、功率分析仪等。
可进行驱动电机稳态NVH测试、加减速非稳态NVH测试、电磁噪声及结构噪声的噪声源识别、各种噪声的声学贡献量分析、声功率与声压级测试。
（1）半消声室电机NVH半消声室如图2所示，大小：长6.0米*宽4.4米*高3.75米；截止频率：100Hz；背景噪声＜30dBA。
图2 电机NVH半消声室（2）测功机电机测功机如图3所示，NVH型高速测功机，与被测件通过穿墙轴连接，降低测功机对被测件的噪声与振动干扰。
被测件端配置消声罩，可有效阻隔轴系噪声对测试的干扰，并配置被测电机负载分析仪及温度监控系统。
额定功率178KW；峰值功率231KW；额定转速点3961rpm；额定扭矩429Nm；峰值扭矩557Nm；扭矩控制精度：±0.17%FS；最高工作转速16000rpm；转速控制精度±1rpm。
发动机冷却风扇实验标准
发动机冷却风扇实验标准NVH Engine Cooling Fan Testing Specification & Target Items (NVH发动机冷却风扇试验规范与项目目标)1. Testing Specification –On Vehicle（试验规范——整车条件）Measurement environment（试验环境）Vehicle should be in an approximately free-field environment (either semi-anechoic chamber or outside with no major reflecting surfaces close by)（将车辆放置于一个近似于自由场的环境中或者半消声室中或附近没有较大反射物体的户外环境中）Measurement locations（测试位置）3 external microphones, （三个置于车外的麦克风）Front left / right at a distance of 1m and angle of 45 deg from thefront bonnet centre, 1.6m high（前端左侧与右侧的麦克风置于离麦克风阀帽中心1米，左右分别45度离地高1.6米处）Front middle at a distance of 1m from the fan centre, 1.6m high（前端中间的麦克风放置于在轴线方向距风扇中心1米，与地面距离1.6米处）Operating conditions:（测试条件）Fan at nominal high speed operating condition（风扇处于额定转速）Engine idling (warm)（发动机暖机后怠速）Data acquisition （数据要求）Type: averaged (over 30s)（模式：平均噪声）Sample rate: 25600 Hz（采样频率：25600赫兹）Frequency resolution: 1Hz （频率分辨率：1赫兹）Post-processing and plotting （数据处理与绘图）Third octave spectrum（三分之一倍频程图）Narrow band spectrum (0 to 1kHz)（狭带谱频率范围1至1千赫兹）2. Testing Specification –Component in Semi-Anechoic Chamber（测试规范——风扇单体在半消声室中）Measurement environment（试验环境）Semi-anechoic chamber（半消声室）Component mounting（风扇单体带散热器及悬置）As per supplier standard test. Cooling fan attached to radiator matrix and rigidly attached to a base（与每个供应商的标准试验一样，冷却风扇连接散热器总成严格的连接到台架上）Measurement items（测试条款）1 microphone at a distance of 1m from the centre of the fan, on the fan rotational axis（一个麦克风置于风扇轴线上，离风扇中心1米处）Fan operating speed (if possible)（如果可能的话，操纵风扇转速）Operating condition（测试条件）Fan at nominal high speed operating condition (operating voltage to be checked for initial Ford Focus measurements and kept constant for all further measurements)（风扇处于额定转速下，加以和福克斯相同的额定电压并保持稳定以便下一步的测量）Data acquisition and presentation（数据处理）Type: averaged (over 30 seconds) （模式：平均噪声）Overall level in dB(A) （总声压级）Third octave bands (at least 100Hz to 20 kHz)（三分之一倍频程图频率范围至少100赫兹至20000赫兹）3. Target item summary（目标概述）On vehicle:（整车中）Average overall level of 3 microphone measurements（三个麦克风的平均总声压级）Average level of blade passing frequency peak（叶片通过频率平均值）Component:（部件）Overall level dB(A)（总声压级）Level of third octave band containing blade passing frequency （三分之一倍频程图包括叶片通过频率）(Blade passing frequency = fan speed (rpm) x number of blades on fan / 60)（叶片通过频率=风扇转速x叶片个数/60）。
基于虚拟仿真技术的汽车NVH实验教学研究
基于虚拟仿真技术的汽车NVH实验教学研究作者：吴昱东严旺文广来源：《时代汽车》2024年第11期摘要：随着汽车工业的快速发展，人们对汽车产品驾乘体验要求的不断提高，汽车噪声、振动和声振舒适性（NVH）日益受到关注。
汽车NVH实验教学已成为汽车工程领域教育的重要内容，传统的汽车NVH实验教学模式存在成本高昂、时间长、受环境影响大、安全风险高等问题，往往难以满足教学需求。
虚拟仿真技术为汽车NVH实验教学提供了新的思路，虚拟仿真技术在汽车NVH工程领域应用广泛，将其引入汽车NVH实验教学，不仅能够提供更加灵活和安全的实验环境，而且能够提供更加直观和深入的学习体验，有助于学生更好地掌握NVH理论与实践知识。
关键词：汽车NVH 虚拟仿真实验教学汽车工程随着客户对汽车产品驾乘体验要求的不断提高，汽车噪声、振动和声振舒适性（Noise，Vibration and Harshness，NVH）也日益受到重视[1-2]。
NVH问题不仅影响着汽车的舒适性和安全性，还直接关系到汽车品质和市场竞争力。
约有三分之一的整车故障与车辆的NVH问题相关，而各大汽车主机厂将近20%的研发费用用于解决车辆的NVH问题[3-5]。
汽车NVH性能开发已成为汽车工程领域教育的重要内容，尤其涉及整车及零部件NVH性能调校的实验教学。
然而，传统的汽车NVH实验教学模式存在着许多局限性，NVH实验教学对整车与零部件样件、消声室环境、振动噪声测试设备等方面的需求，会引致成本高昂、时间长、受环境影响大等问题，往往难以满足教学需求。
因此，寻求新的汽车NVH实验教学方案以突破上述问题的限制迫在眉睫。
随着科技的飞速发展，虚拟仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。
近年来，在汽车设计和开发领域，虚拟仿真技术已经成为一项不可或缺的工具。
因而，基于虚拟仿真技术的汽車实验教学逐渐受到重视，成为汽车工程领域教育改革的重要方向，通过虚拟仿真技术开展汽车实验教学已经成为一个明显的趋势[6-7]。
汽车试验学 第十一章 汽车NVH试验技术
五、声学风洞
风洞是能人工产生和控制气流、模拟汽车周围气体流动、可 量度气流对物体的作用的一种气流管道，是进行空气动力学和气 动声学研究的最有效工具。风洞试验的依据是运动的相对性原理。
汽车风动有模型风洞、全尺寸风洞、全天候风洞、声学风洞、 空气动力学风洞等多种不同的类型。模型风洞主要用于缩小模型 的试验，其特点是成本和试验成本都低，但试验精度较差。全尺 寸风洞主要用于研究汽车的空气动力学问题，因此又将其称为空 气动力学风洞。全天候风洞（或气候风洞）可改变气流温度、湿 度、阳光强弱和其他气候条件（雨、雪等），可以更全面地研究 汽车的空气动力学和气动动噪声问题。声学风洞采用了多种降噪 措施，背景噪声极低，可以分离并测量汽车行驶时的气动噪声。 全天候风洞和声学风洞统称为特种风洞，又称为多用途风洞。
四、模态实验室
模态实验室主要用于进行汽车总成及部件的模态试验。实验 室内部设计需要进行吸声处理，使之达到一定的混响时间要求， 并可通过特殊声学设计，以满足诸如声学空腔模态试验等的需 求，为产品研发提供 全面的基础数据。模 态实验室四周及顶常 采用W100吸声构造， 内部仍然采用完全无 污染的非玻纤材料。
第十一章 汽车NVH试验技术
NVH 是 Noise （ 噪 声 ） 、 Vibration （ 振 动 ） 和 Harshness （声振粗糙度）三个英文单词的缩写。由于以上三者在汽车的 振动中同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起研究。声振 粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对振动和噪声的主 观感觉，不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述 的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不 平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人 极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
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重庆三电汽车空调有限公司
测试汽车空调用整车半消声室
声学设计、制造施工安装及现场实测验收简介
一、项目简介
重庆三电汽车空调有限公司是由日本三电株式会社、重庆博奥实业有限公司共同出资成立的一家中日合资企业。
公司位于重庆两江新区的核心区域——北部新区出口加工区，主要从事汽车空调、蒸发器、冷凝器的研发、生产、销售及售后服务，。
日本三电株式会社成立于1943年，是一家跨国企业，其业务覆盖23个国家53个据点，主要产品为汽车空调压缩机、蒸发器、冷凝器、HVAC系统，其汽车空调压缩机技术具有国际领先水平。
三电株式会社长期为德国大众汽车、法国标志汽车、美国通用汽车等世界一流汽车生产商提供空调产品。
重庆博奥实业有限公司成立于1991年，其投资领域包括汽车零部件(汽车座椅总成、HVAC总成、暖风机总成、摇窗机、保险杠等)；镁、铝合金压铸件(汽车摩托车零部件、手动工具、望远镜镜筒)；化工原料销售；原镁及合金冶炼。
其下属子公司包括延锋江森、延锋博奥等重庆知名企业。
为致力于汽车空调噪声实验检测，从而为调整噪声寻求科学解决方案提供精准的数据。
重庆三电汽车空调有限公司向我公司（广州丹品人工环境技术有限公司）签订了购买测试汽车空调用整车半消声室合同。
二、项目要求
由广州丹品人工环境技术有限公司设计及承担建设该测试汽车空调用整车半消声室，并在规定的时间内竣工且通过验收。
产品竣工验收合格后，继续承担质量保证、保修、维修和技术支持的责任。
安装地点为需方工厂内。
产品项目内容：
1）半消声室安装项目内部的有效净尺寸：8000m×5000mm×4000mm，则制作后外部有效尺寸分别为：10000mm×7000mm×5000mm；
2）半消声室安装项目安装专业无回声无噪声的照明灯具8盏，6个二三插插座相应地延长至丹品吸音消声尖劈的凹形内部适合使用处；
3）车辆通行门尺寸：W×H＝3×2.5（m），人员通行门尺寸：W×H＝1.0×2.0（m）；
半消声室产品验收主要条款：
1）在无外界异常干扰的情况下，本底噪音Lgn（A）≤25dB（A）；
2）满足室内反射面上方近似半自由场环境的截止频率Fc≤100Hz。
3）100Hz到1000Hz之间的中心频率点的A计权值Lp（A）≤25dB(A)。
三、现场勘查
我公司专业的声学技术工程师在需方工厂正常的工作情况下，采集了建造现场的相关数据如下：
1点的测试数据频谱分布为：
2点的测试数据频谱分布为：
3点的测试数据频谱分布为：
四、声学设计
1、隔声设计实现本底噪声指标
2、吸声设计实现半自由声场的性能
3、消声设计实现空气动力学性能
4、隔振设计实现隔离距离半消声室约10m处生产车间气动设备的低频振动
上述声学设计的详细资料请到本公司的官方网站中的下载中心免费下载，或请扫描本公司微信公众服务号二维码得到免费推送。
五、制造施工安装
1.现场施工图
图一多层全浮地式地基结构设计安装
图二搭建半消声室墙体框架结构
图三外层复合隔声消声墙体的施工
图四内层复合隔声消声墙体的施工
图五顶部出风口设计
图六顶部施工完毕后做防锈防腐蚀处理2.完工效果图
图七整车半消声室外景
图八整车半消声室内设监控
图九整车半消声室内风洞设计
图十隐蔽在尖劈后部的接线孔
图十一整车半消声室车通行门
图十二整车半消声室人通行门
图十三整车半消声室顶部设有烟雾报警器
图十四半消声室整车通行测试
六、现场实测验收
1.现场数据记录
2.半消声室的声学技术指标现场测试验收
声学技术指标现场测试（由具有CNAS声学计量资质的国家权威单位检测）
声学技术指标现场测试（用全套丹麦B&K的PULSE设备现场检测）
上述半消声室制造施工安装的详细制作工艺和施工流程及验收技术规范等资料请到本公司的官方网站中的下载中心免费下载，或请扫描本公司微信公众服务号二维码得到免费推送。
七、测试结果：
1.距离半消声室10m远处的生产车间工作时，环境噪声值Len（A）=7
2.2dB（A），室内本底噪声值Lgn（A）=22.9dB（A）；
2.半自由声场的性能：在100Hz~20KHz频率范围内进行1/3倍频带分析，通过将测试声源发射的声压的空间衰减，与理想的半自由声场中声压随距离的平方反比定律的衰减相比较，其偏差值均在最大允许偏差内。
3.100Hz到1000Hz之间的中心频率点的A计权值Lp（A）≤25dB(A)。