汽车声学包设计开发与测试培训报告
整车声学包开发流程与控制-长城孙飞
ⅹ
开缝设计
● 开孔处隔热层与安装件
√
间隙值≤
设计空间
● 四周及天窗边缘部位保证 设计空间
● 面料设计厚度≥ ● 基板设计厚度≥
厚度
顶棚
吸声性能
● 顶板空腔添加吸音 棉设计
● 吸音棉克重、设计 面积满足性能要求
机舱盖隔热层
发动机罩隔热 层
轮罩内饰件
● 防溅垫及吸音材料 ● 轮罩隔热层
其他隔吸音部件
技术手段
控制文件
标杆车试验分析
总布置预防方案
标杆车仿真分析
声学包 开发
目标值制定分解
结构设计对标
数据库建设
标杆车试验分析
车内噪声测试 激励源噪声测试 整车声声传函测试
系统隔声量测试 整车密封性测试 整车气密性测试
材料隔声量测试 材料吸声系数测试 白车身气密性测试
标杆车仿真分析
SEA模型创建
模型有效性验证
b—Noise analysis
GT-power流体噪声仿真分析
GT-power — Hydro-noise simulation analysis
技术能力
整车NVH性能控制
截面分析 Section performance 白车身模态分析 BIW modal analysis 白车身静刚度 BIW static stiffness analysis 关键点动刚度 Attachment point dynamic stiffness
● 内隔热层应覆盖整个前围钣金
开缝设计
● 外隔热层覆盖通风盖板
● 开孔处隔热层与安装件
√
间隙值≤
材质
● 附件材料随形性好 ● 毯坯隔声性能需保证，表面
汽车声学包简介
汽车声学包简介文章对汽车NVH性能进行了阐述，介绍了汽车声学包的概念、分类、材料等内容，并根据某款车型详细介绍了声学包装件，旨在为今后新车型的声学包设计提供必要的信息及借鉴，进而提升新车型的设计速度及NVH性能。
标签：汽车；声学包；NVH引言随着汽车市场竞争的日益激烈和消费者对汽车产品要求的提高，未来汽车将朝着安全、环保、低成本、信息化、舒适性的方向不断前进。
消费者对汽车舒适性的满意程度主要体现在对汽车整体NVH性能的满意程度上，即消费者需要低噪声、低振动、驾驶平顺的体验。
据不完全统计，对顾客不满意问题调查中，约有1/3是与NVH性能有关；大约1/5的售后服务与NVH性能有关。
因此，对于汽车厂商来说，提高整车的NVH性能变的尤为迫切。
文章介绍的汽车声学包便是提高整车的NVH性能的一种手段。
1 汽车声学包定义要定义汽车声学包，首先需要了解汽车的NVH性能。
NVH是Noise（噪音）、Vibration（振动）、Harshness（平顺性）的简称。
汽车的NVH性能是衡量一个汽车品质的重要指标。
车内噪音的来源非常复杂：发动机的振动和噪音、排气系统的噪音、风扇噪音、传动系统噪音、内饰系统噪音、路胎振动、胎噪、制动噪音以及风噪等都是车内噪音的根源。
通常，人们习惯于按传播路径将车内噪音区分为两大类，即：由结构传递的中、低频噪音，它们通常由动力系统的振动、车身悬置系统的振动以及路胎振动而引起，并通过车身结构振动传播到车内；由空气传递的中、高频噪音，涉及：动力系统噪音、路胎摩擦噪音以及风噪等。
这些错综复杂的车内噪音来源表明，改善汽车的NVH性能是一项复杂的系统工程。
提高汽车的NVH性能除了主动降噪，如优化发动机及车身机构、提高车身动静刚度、改进底盘系统等方法来控制噪声源及传播路径；还需要必要的辅助手段。
汽车声学包作为一种辅助降噪的手段便应运而生了。
汽车声学包就是指跟汽车NVH性能相关的各类吸音、隔音、减震、密封的部件的总称，如前围板隔热垫、地毯、顶棚、孔塞、空腔隔断等等。
《汽车制动噪声道路试验测试系统开发与研究》
《汽车制动噪声道路试验测试系统开发与研究》一、引言随着汽车工业的快速发展，车辆性能与用户体验的提升日益成为关注的焦点。
其中，制动系统的性能尤为关键，因为它不仅涉及到车辆的安全性能，同时也与用户的使用体验密切相关。
在汽车研发与质量监控的过程中，汽车制动噪声的道路试验测试系统的开发与研究，已经成为提高车辆性能的重要一环。
本文旨在研究并开发一套高效、准确的汽车制动噪声道路试验测试系统，以提升汽车制动系统的性能与用户体验。
二、汽车制动噪声的来源与影响汽车制动噪声主要来源于制动器与刹车盘之间的摩擦，以及刹车系统内部的其他部件。
这种噪声不仅可能影响驾驶者的驾驶体验，还可能对其他道路使用者产生不良影响。
此外，不正常的制动噪声也可能是车辆制动系统出现问题的信号，如刹车片磨损过度、刹车盘变形等。
因此，对汽车制动噪声的准确测试和评估对于提高车辆性能和保证行车安全至关重要。
三、汽车制动噪声道路试验测试系统的开发针对三、汽车制动噪声道路试验测试系统的开发针对汽车制动噪声的测试需求，我们开发一套高效、准确的汽车制动噪声道路试验测试系统。
此系统应包含以下几个关键部分：1. 数据采集系统：该系统将通过传感器来收集车辆在制动过程中的声音、振动和其他相关数据。
这包括使用声音传感器捕捉制动时的声音，使用加速度传感器捕捉车辆的振动等。
所有这些数据都将被实时传输到数据处理和分析系统。
2. 数据分析与处理系统：此系统将负责处理和分析从数据采集系统接收到的数据。
通过特定的算法，系统可以分析出制动噪声的频率、强度等特性，并判断出制动系统的性能状况。
此外，系统还应能对数据进行存储和记录，以便后续分析和比较。
3. 模拟与测试环境：为了模拟各种不同的驾驶和制动条件，我们应建立一个包含不同路况、车速和制动强度的测试环境。
这将帮助我们更全面地评估制动噪声在不同情况下的表现。
4. 用户界面：用户界面将用于控制整个测试系统的操作，展示测试结果和数据分析结果。
基于某商用车型声学包优化的试验方法研究
基于某商用车型声学包优化的试验方法研究声学包是一种有效的降低噪音和振动的装备，在商用车型中具有广泛的应用。
为了优化商用车型的声学包效果，需要进行试验方法研究，以下是一个基于商用车型声学包优化的试验方法研究。
首先，选择商用车型进行研究。
商用车型通常会有不同的车身结构和尺寸，因此需要选择一个典型的商用车型进行研究。
考虑到市场需求和实际使用情况，选择一款常见的商用货车作为研究对象。
其次，确定试验要素。
声学包优化需要考虑多个要素，包括声学包材料类型、厚度和位置等。
为了确定最佳的声学包优化方案，需要进行多个要素的试验，以找到最佳的组合。
例如，可以试验不同材料的声学包和不同厚度的声学包，以确定最佳的材料和厚度。
此外，还可以试验不同的位置布置，以优化声学包的效果。
然后，设计试验方案。
根据确定的试验要素，设计一套完整的试验方案。
具体来说，可以使用正交设计方法，将要测试的要素进行组合，减少试验次数，提高试验效率。
同时，需要合理选择试验参数和测量方法，以确保试验的准确性和可重复性。
接下来，进行试验操作。
按照设计的试验方案，开始进行试验操作。
首先，需要制作声学包样品，并按照要素设计进行布置。
然后，在标准的声学实验室环境下，对商用车型进行声学测试。
可以使用声学测量仪器测量车辆的噪音水平和振动情况，并记录数据。
同时，还可以使用模态分析方法，对车身的固有振动进行测量和分析。
最后，分析试验结果。
根据试验数据，对结果进行分析和比较。
可以使用统计分析方法，对试验数据进行处理，找到最佳的声学包优化方案。
可以比较不同要素的试验结果，找到最佳的组合。
此外，还可以使用有限元分析等计算方法，对试验结果进行验证和优化。
总结起来，基于商用车型声学包优化的试验方法研究，需要选择商用车型，确定试验要素，设计试验方案，进行试验操作，最后通过结果分析得到最佳的声学包优化方案。
通过这些研究和试验，可以有效降低商用车型的噪音和振动水平，提高其舒适性和使用品质。
整车NVH声学包开发过程
Trunk Floor 行李箱地毯
Headliner顶衬
Dash Insulator
Trunk Trim
前围隔热垫
行李箱盖饰板
Test Functional Value 测试基准数值
Assess Design Intent 评估设计目的
Estimate Cost 估计成本 Measure Mass 测量重量
3.) Collect NVH data which is useful for setting targets, and reveals potential design improvements. 收集对设计目标及设计改进有用的NVH数据。
4.) Select and test “Image Vehicles” which emulate the NVH performance being sought. 选择并测试一辆性能较好的车型，寻找一个较好的NVH性能方案。
Part Throttle on Smooth Road in Second、 两档半油门加速测试
Engine 发动机噪声
Coast Down on Smooth Road in Neutral 空挡减速测试
road/tire 胎噪
Stationary Vehicle at Idle in Drive & Neutral 怠速测试（行车怠速和驻车怠速）
1
2
Comparable Comparable
21/28 mpg
22/32 mpg
3501 lbs
3355 lbs
3761 lbs
5
5
5
Sport Utility Vehicle
汽车隔音实践报告
汽车隔音实践报告1. 引言汽车隔音是指通过采取一系列的隔音措施来减少车辆内部噪音的传递和影响。
随着人们对舒适性和安静度要求的提高，汽车隔音成为了现代汽车设计中重要的考虑因素之一。
本报告旨在介绍汽车隔音的实践经验，并探讨隔音技术的应用。
2. 汽车噪音和隔音需求分析汽车噪音主要来源于外界环境和车辆本身。
外界环境噪音来自道路噪音，风噪音等，而车辆本身噪音则包括发动机噪音、轮胎噪音、空调噪音等。
这些噪音会给乘车人员带来不适和疲劳感。
为满足用户对舒适性的需求，汽车隔音需求分析是隔音设计的关键步骤。
分析汽车噪音的频谱特征和传播路径，确定关键噪音源和传递路径，进而制定隔音方案。
考虑到成本和实用性，需求分析应该兼顾隔音效果和材料的选择。
3. 汽车隔音实践方案针对汽车噪音和隔音需求分析的结果，我们提出了以下的汽车隔音实践方案：3.1 使用吸音材料选择合适的吸音材料可以显著降低噪音的传递。
常见的吸音材料包括隔音毡、聚酯纤维、泡沫胶等。
这些材料具有良好的吸音性能和耐用性，可以有效地吸收车辆内部噪音，改善乘坐体验。
3.2 加装隔音层在车辆内部关键噪音源周围加装隔音层，可以有效地隔离噪音的传递路径。
隔音层可以采用丙烯酸酯材料、聚酯纤维毡等。
通过在车辆结构上粘贴或覆盖这些隔音层，可以减少噪音的传递和反射，使车内空间更加安静。
3.3 优化密封结构通过优化车辆的密封结构，可以减少外界噪音的进入。
封闭车辆的门缝、窗口、车顶等接缝，以防止噪音的泄漏。
采用高密度橡胶密封条等材料可以提高密封效果，从而降低车辆内部噪音。
3.4 轮胎和悬挂系统的优化轮胎和悬挂系统是车辆本身噪音的重要来源。
优化轮胎的胎面和花纹设计，选择低噪音轮胎，可以减少轮胎与道路的摩擦噪音。
同时，对悬挂系统进行优化，采用隔音悬挂装置，可以降低悬挂系统传递到车辆内部的噪音。
4. 汽车隔音实践效果评估为评估汽车隔音实践的效果，可以进行以下测试和评估：4.1 噪音水平测试使用专业的噪音测试仪器对隔音前后的车辆噪音水平进行测试。
汽车声学包轻量化设计分析
汽车声学包轻量化设计分析摘要：本文旨在研究汽车声学包的轻量化设计，要求在保证声学性能的前提下，尽可能实现轻量化的目标。
针对电动汽车的轻量化设计需求，综合考虑其声源分布，对电动汽车关键声学包部件进行轻量化研究。
关键词：汽车声学包；轻量化设计引言：车内噪声按照频率可分为低频、中频和高频噪声。
车内低频噪声可采用有限元法和边界元法等分析求解；而随着频率的升高，车身结构在高频段呈现出“短波长、高模态密度和高模态重叠数”等特性，导致有限元法不适用于高频噪声分析；而统计能量法可克服这些不适合有限元分析的因素，故可广泛应用于高频噪声研究中。
声学包是控制车内高频噪声的有效措施，将不同吸、隔声材料进行最优组合，不仅可获得良好的声学性能，还能实现材料的轻量化。
如以覆盖率、堵件厚度、PU泡沫厚度和EVA面密度为设计变量，对前围板声学包进行优化，使声学包在隔声性能与质量之间取得最佳平衡。
一、汽车声学包轻量化分析电动汽车的轻量化设计直接影响到续航里程、行驶能耗、安全等方面的性能，汽车轻量化已成为当前汽车工业发展的主要趋势。
声学包作为整车中一个重要子系统，有较强的轻量化需求。
声学包轻量化的前提是不造成整车声学性能的衰减。
声学包材料特征参数（如厚度、密度等）存在一定的不确定性，其声学性能的稳健性是声学包轻量化设计的一个主要考量。
基于声学包样件在制作、运输过程中可能存在的厚度、材料参数（流阻、密度）等方面的不确定因素，研究其对整车声学包性能稳健性的影响。
通过合理的优化分析，可设计出兼顾吸隔声性能与良好声学性能稳健性的轻量化声学包部件。
二、计算原理声学包零部件往往采用单一材料组分，未结合传递路径贡献量差别进行不同组合设计，存在声学包性能过设计且重量无法把控的弊端。
基于统计能量分析原理，综合路径贡献量与声学包方案组合灵敏度指标进行分析，从而实现声学包性能与轻量化平衡优化设计。
1、声学材料Biot参数声学材料的声学行为受5个Biot参数（孔隙率、流阻率、弯曲度、黏性特性长度和热特性长度）以及3个力学参数（杨氏模量、泊松比和损耗因子）影响，其中力学参数只影响弹性质地材料，不考虑力学参数对非弹性质地材料性能影响。
基于VAOne汽车声学包的分析资料
一 背景
汽车声学包：主要指的是汽车内饰件，且具有隔声、吸声特 性。用来阻隔由噪声源（动力总成、进排气、轮胎及路面、 高速空气噪声等）向车内的噪声传递。
Tongji Automotive Design Research Institute
二 子系统隔声量分析
子系统TL分析：分析各个因素的影响
• 声学包覆盖率； • 穿孔及泄露； • 声学包的厚度分布； • ……
Tongji Automotive Design Research Institute
二 子系统隔声量分析
子系统TL分析：声学包方案比较
• 传统方案：软层+硬层（例：PU 泡沫+EVA等）； • 超轻方案：软层+软层（例：PU 泡沫+棉毡，棉毡+棉毡等）； • ……
一 背景
ESI-TONGJI 虚拟设计研究所： 2012年8月14日，ESI-TONGJI虚拟设计研究所在上海国际
汽车城同济大学嘉定校区内揭牌。 ESI—TONGJI Virtual Design Institute的成立，是同济汽车
设计研究院有限公司在汽车虚拟开发技术上的重要里程碑，双 方将以此为平台，在汽车产品开发，虚拟设计技术应用与人才 培养等方面，推动中国汽车设计开发技术不断进步。
二 子系统隔声量分析
结果比较：
覆盖率95%
Tongji Automotive Design Research Institute
三 整车分析
子系统TL分析：
• 由于VTL模型中，子系统的表面积相对于声腔的表面积来说，非常 小，所以声学包贡献给声腔的吸声很小，即利用VTL分析子系统的 TL时，只考虑了声学包的隔声性能，没有考虑吸声的影响；
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汽车声学包设计开发与测试培训报告
2017年，公司提出“转型、强基、启新程”的工作主题，指出要加快市场和产品结构调整，构建“一优多强”的产品格局。
因此，团体旅游车型的市场将迎来更大力度的开发拓展。
世轩车型造型美观大方，内饰豪华舒适，在市场上表现突出，是公司现阶段团体车型中最具竞争力的产品。
该车型经过两年来的不断优化，其常规性能已逐步完善，达到了国内领先水平。
为更好地提升产品竞争力，工艺部从提升产品舒适性出发，立足NVH（噪声、振动、声品质）控制技术的应用，提出降低世轩代表车型整车车内噪声1.5分贝以上的量化指标。
我公司相对比宇通、金龙等主机厂在NVH开发与测试方面的发展还较缓慢，技术储备不足，为此，在技术中心领导支持下，本人于2月24—26日前往北京参加了华汽睿达（北京）技术培训中心组织的汽车声学包NVH开发与案例分析培训课程。
本次培训主要围绕“声学材料及工艺、声学零部件设计与开发、振动噪声测试”三部分课程展开讲解。
一、声学材料及其工艺介绍
1.1几张常用材料的基本概念
PET：polyethylene terepthalate
聚对苯二甲酸乙二酯，简称涤纶，具有强度高、弹性好等优点，有异形和中空2种纤维截面
PP：polypropylene
聚丙烯纤维，简称丙纶，截面为圆形，聚合物纤维的一类，具有密度小、强度高、耐酸碱、防潮、耐热和易于加工等优点
PU: polyurethane foam
全称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯发泡
Shoddy：废纺毡，以cotton（棉织物）为主
Airlay：气流成网，fiber（纤维）类零件的一种主要工艺
EV A：醋酸乙烯酯共聚物
弹性好，韧性好，抗撕裂
EPDM：Ethylene Propylene Diene Monomer
三元乙丙橡胶，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，用于汽车隔音材料和密封件材料，耐热、耐候等耐老化性能优异
1.2声学包零部件种类
1.2.1传统意义上的声学包按按区域区域划分：发动机舱、座舱、行李仓，按功能划分：隔音、
吸音、吸隔兼具。
2.2.2广义上的声学包除传统意义的吸、隔音材料外还包括车身钣金、玻璃（普通、双层、声学）、阻尼帖（沥青、喷涂、橡胶）、穿孔件（主要指前、后围过线孔的密封件）、车身密封条、轮罩、空气层。
1.3材料成型工艺
1.3.1纤维类材料成型工艺
非仿造工艺，又称无纺工艺。
不经过一般的纺纱、织造过程，有一定取向或随机排列组成的纤维层或由该纤维与纱线交织，通过机械钩缠、缝合或化学、热粘合等方法连接而成的织物。
汽车用吸声非织造材料的生产工艺主要有气流成网、针刺、熔喷、PU发泡成型工艺、热黏合、纺黏、水刺等方法，纤维原材料主要是化纤(常规PET、PP纤维，异形截面纤维等)、天然纤维(主要是棉、麻纤维)、无机纤维(矿物棉、玻璃纤维等)及金属纤维等。
吸声非织造材料遍布整个车身，从车顶到地毯内衬，从发动机舱盖板到行李舱盖板。
对汽车吸音材料有以下四点要求：
手感柔软、自然蓬松，由于纤维细度极细，同样体积的吸音材料自然会
更轻便，更利于声波进入并被吸收；
回弹率高，即使受到短暂挤压也能有效回弹以保持其蓬松状态；
不宜受潮；
环保，无毒无味。
1.3.2熔喷工艺应用（代表材料双组份吸音棉、玻璃丝绵等）
特殊的材料成分与结构决定双组份棉具备流阻性小、吸声系数高、疏水性好、质量轻、绝热性高、环保等特性。
代表应用区域：（我公司曾在高端商务车司机门内饰板上应用过此产品）
⒈风窗支柱吸音棉（A柱）⒉前侧围下吸音棉（B柱）
⒊仪表台盖板吸音棉立⒋中立柱吸音棉
⒌门护板吸音棉⒍后侧围上吸音棉（C柱）
⒎挡泥板吸音棉⒏后侧围下吸音棉（C柱）
⒐衣帽架吸音棉⒑顶蓬吸音棉
⒒仪表台吸音棉⒓前围吸音棉
1.3.3气流成网airlay工艺应用（马可波罗车型使用的为此材料）
特点：可生成高厚度的材料制作的原材料，用于后续的零件加热成型（蒸汽加热、接触加热）各类成分不同，性能不同。
直立棉：纤维铺网方向与声波入射方向平行，纤维呈现直立状态，其弹性较常规棉毡好。
平铺棉：纤维铺网方向与声波入射方向垂直，该棉毡为常规棉毡结构。
成份：
1.3.4针刺成型工艺
针刺法是一种典型的机械加固方法，在世界上的干法非织造布中，针刺非织造布占40%以上，我国占25%，是干法非织造布中最重要的加工方法。
由于针刺法具有加工流程短，设备简单，投资少，产品应用面广等特点，因此针刺技术发展很快。
针刺法非织造工艺的特点
适合各种纤维，机械缠结后不影响纤维原有特征
纤维之间柔性缠结，具有较好的尺寸稳定性和弹性
用于造纸毛毯大大提高寿命
良好的通透性和过滤性能
毛圈型产品手感丰满
无污染，边料可回收利用（没有发生化学反应）
可根据要求制造各种几何图案或立体成型产品
1.3.5PU发泡成型工艺
发动机用轻质、高吸音泡沫介绍：聚氨酯轻质泡沫的优点属于软质半硬泡，开孔结构同时降低空气传播和结构传播的噪音和振动。
超低密度制成的发动机隔热罩由聚氨酯泡沫，玻璃纤维毡、尼龙织物层或铝薄膜复合压制而成，具有质轻、隔热性好的特点。
性能指标：
1.4 总结
乘用车前围防火墙多用硬质层+软质层的双阻抗复合材料，兼具吸音、隔音性能。
其硬质层多用EV A材质，软质层传统使用PU发泡材料，轻量化要求越来越高，多使用双组份吸音棉、气流成网工艺材料代替，但效果不如PU发泡材料好。
经过交流得知，玻璃丝绵材料吸音性能也较好，但由于环境因素、不易成型因素等其他方面综合考虑，乘用车一般不会使用。
二、声学包设计与正向开发
2.1整车噪声控制策略与开发流程
双层墙效应
隔声的面密度效应中间发泡层的厚度效应
不同密度硬质层、不同厚度发泡层隔音对比密度、厚度不同（同质量）隔声对比
不同状态材料吸声性能对比流阻对材料吸声的影响
材料覆盖率对传声损失的影响
密封对隔声的影响
密封不良，隔声板密度增大，隔声量基本不变
乘用车使用较多的两种前围隔音垫结构
两种形式隔音垫的隔音对比/材料开孔、不开孔
三、振动噪声的测试
3.1 流阻测试
流阻：气体流过结构的阻力。
流阻低，隔声性能好，流阻合适，吸声性能好。
3.2阻抗管测试
主要用于对材料吸声性能的测试，对隔声量的测试效果一般。
3.3小混响箱吸声测试
3.4 大混响室吸声测试
3.5全消-全反隔声测试
3.6实际工况测试
四、小结
经过两天半的学习，对NVH声学包材料、零件的设计、测试分析有了一定的了解。
具体理解的知识主要有：
1）乘用车常用材料的类型及性能，及其工艺特点；
2）材料的对比测试及不同参数对吸、隔声的影响；
3）材料及整车的实验室测试方法。
鉴于高端商务车后期NVH优化，如下方面可借鉴应用：
1）采取吸、隔音兼具的双层复合材料，EV A+吸音棉类型，替代目前单一的吸音棉。
2）经过试验测试对比，分析不同厚度、材料的吸音性能，优化当前材料。
3）引进技术力量，对整车NVH、材料吸音、隔声进行测试分析。
同时，也应认识到个人在理论知识与实践经验的不足，现阶段，一要补课理论知识，二要在优化实践中学习、总结，积累经验。