汽车振动与噪声控制概述ppt课件

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汽车振动与噪声控制1概述PPT课件

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生理方面:长期暴露在高噪声的环境易于导致引 起听力伤害(轻则高频听阈损伤,中则噪声性耳 聋,重则耳鼓膜破裂)、另外还易于引发肠胃功 能紊乱、心脏组织缺氧导致肠胃疾病和心血管疾 病。
噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。
2024/6/5
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1,声与噪声
噪声污染是工业化所带来的直接后果,随工业发展进程 的加快,噪声污染所涉及的范围仍不断扩大,同时随着生 活水平的提高,对环境的要求越来越高,所以为噪声的控 制提出了更高的要求。
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2,振动
由于人体的身体素质、年龄以及心理上的千差万别, 对振动的敏感程度也不同,导致评价振动对人体的影响比 较复杂,国际标准化组织(ISO)在综合了大量资料的基 础上提出了ISO2631/1-1985 《人体承受全身振动的评 价》,在1997年又做了修正,公布了ISO2631/1-1997。
弹性体振动:无穷自由度。由于许多情况下弹性体振 动无 解析解,目前多采用有限元的方法将连续的弹性 体 划分为若干离散单元的组合体进行研究。
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2,振动
按振动位移特征分类:
角振动:如车架的扭转振动,轴的扭转振动 直线振动:如车辆的垂直振动
按系统结构参数特性分类:
线性振动:如振动系统的质量、刚度、阻尼均不随系 统运 动参数而变化,且弹性力、阻尼力均可简化为线 性 模型,该系统发生的振动为线性振动。
低于20Hz及高于20KHz声人们完全听不到吗?。
低于20Hz的声波为次声波(infrasound) ; 高于20KHz的声波为超声波(ultrasound) 。
次声波和超声波均难以称为噪声源。 只有可听声频域内结构的振动以及气体的脉动和涡 流、空腔共鸣才能构成噪声源。

汽车振动与噪声控制第3版课件第2章(2021)[89页]

汽车振动与噪声控制第3版课件第2章(2021)[89页]
第二章 声学理论基础
概述 第一节 波动方程与声的基本性质 第二节 声传播及结构声辐射 第三节 声阻抗、声强及声功率 第四节 噪声及其控制技术
概述
声波的特性及其传播规律是对噪声研究及控制的基础 1) 讨论了声源及其声辐射特性。 2) 声波传播过程中反射、折射、透射及能量传递等物理现象进行分析。 3) 声学中常用测试分析相关概念和方法。 4) 噪声的定义和描述,噪声源的识别以及噪声被动控制的基本原理。
r r r c2 t 2
(2-1-16)
求解上方程并略去高阶项,可求的对于远场(即所考虑的点距离声源的
距离远大于声波波长)的简谐柱面声波为
p(r,t) pA
2 e j(tkr )
kr
其幅值与距离的平方根成反比。
(2-1-17)
第一节 波动方程与声的基本性质
2. 声场的能量
设声场中的微小体积单元V0受声波的扰动后产生运动,速度u,则该
由叠加原理得: p p1 p2 pA cos(t )
(2-1-26)
式中: p
2 A
p2 1A
p2 2A
2 p1A p2A cos(1
2 )
arctg p1A sin 1 p2A sin2 p1A cos 1 p2A cos 2
第一节 波动方程与声的基本性质
结果讨论: dj j1 j2 k(x2 – x1)
为拉普拉斯算子。
(2-1- 9)
第一节 波动方程与声的基本性质
例2-1 在声场中要测得某点的速度是比较困难的,试采用测试该点邻近两点
声压的方法,获得该点的运动速度。
设:围绕该点附近的两点相距很近,则局部可以近似为平面声波,对于稳态
谐波该点速度为:
u

汽车振动与噪声ppt课件

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Road NVH Dominance
Wind NVH Dominance
Wind NVH Road NVH Powertrain NVH
Speed 10
30
50
70
90
110 130 150
Speed
8
NVH与频率的关系
路面及动力系统 的振动
Road & P/T Vibration
路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound
汽车NVH介绍
1
1.NVH现象与基本问题
2. 噪声与振动源 3. NVH传递通道 4. NVH的响应与评估 5. NVH试验 6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
2
汽车的性能
动态性能
噪声与振动(NVH) 碰撞安全性能 行驶操纵性能 燃油经济性能 环境温度性能 乘坐的舒适性能 排放性能 刹车性能 防盗安全性能 电子系统性能 可靠性能
14
变速器啸叫
• T.E. vs. Gear Noise
Gear Mesh
Xa Xb
齿轮制造精度不够 齿轮匹配对中不好 齿轮材料不好
啸叫的原因:齿轮啮合不好
15
变速器敲击
60000
Force Magnitude (N)
50000 40000 30000 20000
MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOA MB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag Excite MB4 Mag JOA
激光测量, 等
1
0.1
T-Magnitude(Y) T-Magnitude(Z)

《汽车振动与噪声》课件

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CHAPTER
02
汽车振动分析
汽车振动类型
垂直振动
汽车在行驶过程中受到 路面不平的影响,产生 的垂直方向上的振动。
侧向振动
汽车在转弯或行驶在弯 道时,由于离心力作用
产生的侧向振动。
纵向振动
由于发动机、传动系统 等内部组件的往复运动
产生的纵向振动。
扭转振动
由于发动机扭矩波动或 传动系统的不平衡引起
的扭转振动。
振动产生的原因
路面不平
汽车行驶在凹凸不平的路面上,导致垂直振 动。
传动系统不平衡
传动系统中齿轮、轴承等组件的不平衡或误 差,导致扭转振动。
发动机扭矩波动
发动机内的燃烧和机械运动产生的扭矩波 动是纵向振动的主要原因。
轮胎不平衡
轮胎质量分布不均或安装不当,引起侧向和 垂直振动。
振动对汽车性能的影响
03
汽车在高速行驶时,空气动力学产生的气流会对车身产生振动
和噪声。
振动与噪声对汽车性能的影响
舒适性
振动和噪声会影响乘客的舒适感,过大的振动和 噪声会对乘客的身体健康产生不良影响。
安全性
过大的振动和噪声可能会影响驾驶员的判断力和 反应速度,从而影响驾驶安全。
车辆寿命
长期的振动和噪声可能会对汽车的零部件产生疲 劳损伤,从而影响车辆的使用寿命。
油耗
过大的噪声可能增加车辆的油耗,影响经济性。
风噪声
其他噪声
汽车行驶时,空气与车身、车窗等相互作 用产生的声音。
如传动系统、冷却系统等产生的声音。
噪声产生的原因
机械振动
发动机、传动系统等部件的振动是产生汽车 内部和外部噪声的主要原因。
气动噪声
气流与车身、车窗等相互作用产生的声音。

第一讲汽车振动噪声与控制绪论

第一讲汽车振动噪声与控制绪论

舒适性。其中,舒适性的提高主要依赖NVH技术的发展和支持。
•“NVH是汽车工业角逐的新战场,它向消费者有力地证明 了产品的质量。”
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
汽车NVH的含义
汽车NVH(Noise、Vibration、Harshness)问题 即汽车的噪声、振动与舒适性,是衡量汽车制造 质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是 最直接和最表面的。有统计资料显示,整车约有 1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系,而国 际上各大汽车公司有近20%的研发费用消耗在解 决车辆的NVH问题上。
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
•振动与噪声控制研究领域
• 振动基础 • 信号处理 • 相关软件
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
振动基础
基础力学理论: 材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、 强度理论、计算力学及相关应用 一般力学和振动理论: 静力学、运动学、动力学、稳定性、线性、非 线性、自激、随机振动、转子动力学等...
• 汽车在运行过程中各总称部件都要产生噪声为了 研究上的方便,常将汽车噪声按其产生的原因进行分类, 即燃烧噪声、机械噪声、气流噪声(发动机的进、排气) •
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
5.振动与噪声的控制方法
•1、消振(声) •2、隔振(声) •3、结构改进
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声器
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声门
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声室
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•汽车性能测试
第一讲汽车振动噪声与控制绪论

噪声与振动控制PPT幻灯片课件

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1 c2
2 p t 2
其中: 由于:
c


B
0
1
2


p

0
1
2
p
p0 r 0r
则有:
P rP

13
第一章:声音的基本性质
则有声速的表达式:
1
c


rP


2
第三节:平面声波的传播
1.3.1声波的基本类型
对于非平面声波的波型,声阻抗率通常为复量, 声压波动与微粒速度并不总是同相位,即波散射
1.3.3声强、能量密度和声功率 1、声强(sound intensity)定义为通过垂直于声传播方向之 单位面积的能量流率,根据基本的动力学原理,功率= 力×速度,则声过程的瞬时功率为
w Fu
单位法向面积的功率为瞬时声强矢量I:
7
第一章:声音的基本性质
2射线声学法:
通常使用在大距离户外和水下的环境中,用以 描述大距离上波的传播,例如大气中用射线族 来描述声波的传播和不均匀性,但必须对温度 梯度和风等的影响加以考虑。在大距离上,最 好用射线示踪法,因为它们近似并简化了的波 动法。 3能量声学:
即所谓的统计能量分析(SEA),是用能量传 递描述声波的传播,来处理声学问题的方法,它以 统计量为参数,快速和有效地解答复杂结构的声振 问题,该方法在的工业噪声和振动问题的分析方面, 正在迅速的普及。
8
第一章:声音的基本性质
第二节: 基本声学定律
1.2.1概述
1、与声的传播有关的四个主要变量: 压强P、 质点的运动速度U、 介质密度ρ 温度T
2、对于声在流体中的传播做以下几个假设: (1)气体是理想的气体。 (2)系统为线性系统。 (3)流体各项均匀 (4)流体为非粘性等

《汽车噪声控制》课件

《汽车噪声控制》课件
《汽车噪声控制》ppt课件
• 引言 • 汽车噪声的来源 • 汽车噪声控制技术 • 汽车噪声标准与法规 • 未来汽车噪声控制技术展望
01 引言
汽车噪声的危害
01
02
03
听力损伤
长时间暴露在高噪声环境 下会对人的听力造成不可 逆的损伤。
情绪压力
噪声过大容易引发人的烦 躁、焦虑等不良情绪,影 响心理健康。
合理布置车身附件,如储物箱、行李架等 ,避免产生共振和噪音叠加。
04 汽车噪声标准与法规
国际汽车噪声标准与法规
国际标准化组织(ISO)标准
ISO 362测量和评估道路车辆发出的空气动力噪声的试验室方法。
欧盟法规
欧盟指令2000/53/EC关于新乘用车和轻型商用车噪声排放的规定。
中国汽车噪声标准与法规
05 未来汽车噪声控制技术展望
新材料的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料 ,降低汽车质量,从而减少振动和噪 音。
隔音材料
开发新型隔音材料,如高效隔音泡沫 、隔音涂层等,提高车身隔音性能。
新技术的应用
主动噪声控制
利用传感器和算法实时监测和抑制噪声,提高车内静谧性。
智能声学包装
通过优化车内声学环境,如采用声学包装和声学设计,降低 外部噪音对乘客的影响。
国家标准
《GB 1495-2002 汽车加速行驶车外 噪声限值及测量方法》。
环保法规
中国环境保护法对汽车噪声排放进行 了限制。
汽车噪声检测方法
半消声室检测法
在半消声室中模拟汽车行在户外场地设置测量点,测量汽车行驶时的噪声。
车载设备自测法
使用车载噪声测量设备进行实时测量,便于了解实际使用中的噪声 水平。

第十一章 汽车震动与噪声的测量精选精品PPT

第十一章 汽车震动与噪声的测量精选精品PPT

x(t) t T u(t)x(t) 0 t T
(5-6)
图5-1 测得的振动加速度的时间历程
图5-2(a)是矩形函数u ( t ) 的曲线,图5-2(b)是x ( t ) 与u ( t ) 相乘
的结果。从图5-2(b将矩形函数 称为矩形窗函数。进 u ( t )
汽车噪声与振动的频谱分析应特 别注意如下几个问题: 采样时间间隔 分辨带宽 信号处理中的泄漏
1.采样时间间隔
由仙农(Shannon)采样定理知,为了避免频率混淆,采样频率 f s 应不 小于信号频率成分中最高频率 f m a x 的两倍,即:
fs 2fmax 2fc
(5-3)
采样时间间隔 t 是由采样频率决定的,其关系为:
f 0.0039Hz
3、动态数据处理中的泄漏
图5-1是某次试验所记录下的汽车振动加速度的时间历程
x ( t ) , 欲对该动态信号进行分析,就需要按照采样原理对x ( t ) 进行
分段截取。如何实现对动态信号的分段截取呢?最简单的方
法是用矩形函数
1
u (t)
0
t tm t tm
(5-5)
与动态信号 x ( t ) 相乘,即:
,; 1) 客车、轿车座椅和各类车辆驾驶室座椅上的采样频率和采样时间间
三、噪声与振动的频谱分析
带宽应为 。 从图中可以看出,原本比较光滑的曲线 ,用频域法经加矩形窗处理后,它就变成了一条充满“皱波”的曲线,为了便于区别用 表示

原来集中于一个频率上的功率,由于副瓣的存在,被分散到一个较宽的频带上,这种功率分散的效应称为泄漏。
t 1 1
(5-4)
将上述的截止频率代入f s式(25-f c3)和(5-4)可得到各种不同试验的采样频率和
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研究声的科学即为声学。 大约在19世纪中期,声学的基本理论已经达到了很 完善的地步。 声学是当前非常活跃的学科之一,它的分支目前已 经超过了20个,而且还有新的分支在不断的产生,因此 声学被称为“古老而又年轻的学科”。 下图为声学的主要分支以及与一些基础领域的联系。
本课程关于声学方面,首先介绍一些声学领域的基础知识 ,而后介绍噪声学中的部分内容。
2019/7/31
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1,声与噪声
(1)声的描述量: 频率(frequency)、声压(sound pressure)、声
强(sound intensity)、声功率(sound power)等。
频率在20Hz~ 20KHz之间的声波人类能够听到,为 可听声(audible sound)。在该频率范围涉及对人们 所需要的声音的研究(如音乐声学),也包括对人们所 不需要的声音的研究(如噪声学)。
• 生理方面:长期暴露在高噪声的环境易于导致引 起听力伤害(轻则高频听阈损伤,中则噪声性耳 聋,重则耳鼓膜破裂)、另外还易于引发肠胃功 能紊乱、心脏组织缺氧导致肠胃疾病和心血管疾 病。
– 噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。
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1,声与噪声
噪声污染是工业化所带来的直接后果,随工业发展进程 的加快,噪声污染所涉及的范围仍不断扩大,同时随着生 活水平的提高,对环境的要求越来越高,所以为噪声的控 制提出了更高的要求。
– 陈克安等,声学测量,科学出版社 2005
– 周广林,扫描声强测量技术,哈尔滨工程大学出版社 , 2007
– 蒋孝煜,连小珉,声强技术及其在汽车工程中的应用 ,清华大学出版社,2001
– 张绍栋,熊文波,噪声与振动测量技术,杭州爱华仪 器有限公司,2005
– (日)计量管理协会,噪声与振动测量,中国计量出 版社,1990
4
第一章 汽车与振动噪声概述
1,声与噪声 2,振动 3,研究汽车振动噪声的意义 4,汽车的NVH问题 5,汽车发展与NVH技术进步 6,汽车的NVH 特征 7,汽车振动噪声分类 8,汽车振动噪声控制
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1,声(sound)与噪声(noise)
自然界中‘声’是非常直观的一种物理现象,也是 最早被人们认识的一种物理现象之一。
– 庞剑等,汽车噪声与振动-理论与应用,北京理工大 学出版社,2006
– 赵玫等,机械振动与噪声学,科学出版社,2004
– 马大猷,噪声控制学,科学出版社,1987
– 马大猷,噪声与振动控制工程手册,机械工业出版社
2019/7/31 ,2002
2
专题书籍有:
– 王治国,MSC.ACTRAN工程声学有限元分析理论与应 用,国防工业出版社,2007
•结构的振动向周围的空间辐射声波。 •振动还引起基础及相连的固体结构振动产生声波,如重型汽 车的某些振动可能对频繁通过区附近的建筑物造成危害。
是不是所有的振动都能够产生噪声呢?
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1,声与噪声
在可听声频域内,(振动的两面性)振动可以 产生刺耳的,对人有不良影响的噪音。振动也 可以美妙动听的声音,如各种乐器的发声均是 利用乐器结构的振动产生并放大。 通常人们将悦耳的声音称之为乐音,将不 需要、会产生不利影响的声音叫做噪声。这是 从主观感觉上进行区分。
– 汽车领域对交通噪声的控制和乘坐舒适性要求均日益严格。如 对汽车等机动车辆,国家制定了“汽车加速行驶车外噪声限值 及测量方法”国家强制标准GB1495-2002,例如轿车允许的车 外加速噪声74dB。随着国家强制性标准中噪声要求的提高,了 解如何对(汽车的)噪声进行控制的意义显而易见。
但是噪声源一旦停止则噪声污染也停止,所以噪声污染 有其特殊性。
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1,声与噪声
噪声污染所导致的危害:
– 噪声对人的危害可表现在两方面:
• 心理方面:当人们在高噪声的环境下时,会感到 心情烦躁注意力分散、反映迟钝、容易疲劳。从 而造成工作和学习效率降低,引发工作中的差错 ,严重的会造成事故。
汽车噪声分析与控制
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1
目前无十分合适的教材。参考书目有:
– 盛美萍等,噪声与振动控制技术基础,科学出版社
– 徐兀,汽车振动与噪声控制,人民交通出版社 1987
– 朱孟华 ,内燃机振动与噪声控制,国防工业出版社, 1995
– 何渝生,汽车噪声控制,机械工业出版社,1995
– 靳晓雄,汽车噪声的预测与控制,同济大学出版社, 2004
不同声压级给人的感觉
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1,声与噪声
– 结构的振动是噪声产生的根源之一,因此,研究噪声 时,常常将其与振动一起进行分析,对汽车来说,就是 NVH(noise,vibration,Harshness)问题。
– 行驶时振动大的车辆往往噪声也大。因此,从汽车 NVH问题的角度看,解决噪声不能头痛治头,脚痛治脚 ,而应该对车辆进行整体的考虑,例如要考虑到发动机 、轮胎、弹性支承等诸方面。
– 王其政,统计能量分析原理及其应用
– 周新祥,噪声控制技术及其新进展,冶金工业出版社 ,2007
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主要内容
汽车与振动噪声概述
噪声控制的振动基础
噪声控制的声学基础:
声波基本方程、各参数间的关系
振动控制的基本措施
–消振、隔振、吸振、减振
噪声控制的基本措施
2019/7–/31消声、吸声、隔声
低于20Hz及高于20KHz声人们完全听不到吗?。
低于20Hz的声波为次声波(infrasound) ;
高于20KHz的声波为超声波(ultrasound) 。
次声波和超声波均难以称为噪声源。 只有可听声频域内结构的振动以及气体的脉动和涡 流、空腔共鸣才能构成噪声源。
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1,声与噪声
从客观上乐音与噪音的区别在于具有不同频谱 。
–音乐:振幅和频率有明确的规律。 2019/7–/31 噪声:各种频率和振幅都无规律的声波的组合。 11
1,声与噪声
噪声污染、大气污染、水污染和固体废弃物污染被称为 环境方面的四大公害。大气污染、水污染、固体废弃物 污染(电池、核废料)有一定的时间性,即污染源切断 后,仍在一定的时间内保持有污染。
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