基于整车传递路径分析的加速工况车内噪声优化
《基于逆子结构法的车内结构噪声传递路径分析方法研究》
《基于逆子结构法的车内结构噪声传递路径分析方法研究》一、引言随着汽车工业的快速发展，车内噪声问题已成为影响汽车舒适性和品质的重要因素。
准确分析车内结构噪声的传递路径，对于优化汽车设计和降低噪声具有重要意义。
逆子结构法作为一种有效的噪声传递路径分析方法，受到了广泛关注。
本文将针对基于逆子结构法的车内结构噪声传递路径分析方法进行研究，旨在为汽车噪声控制提供理论依据和技术支持。
二、逆子结构法基本原理逆子结构法是一种基于振动和声学理论的噪声传递路径分析方法。
该方法通过构建逆子结构模型，将车内结构噪声的传递路径分解为若干个子结构，并对每个子结构进行独立分析和优化。
逆子结构法的核心思想是将复杂的系统分解为简单的子系统，通过对子系统的分析和优化，达到整体优化的目的。
三、车内结构噪声传递路径分析1. 模型建立：根据车内结构的特点，建立相应的有限元模型或边界元模型。
在模型中，需要充分考虑车体的结构特性、材料特性以及外界环境的影响因素。
2. 子结构划分：根据车体结构和噪声传递路径的特点，将车体划分为若干个子结构。
子结构的划分应遵循便于分析和优化的原则，同时要保证子结构之间的耦合关系明确。
3. 逆子结构模型构建：在划分好子结构的基础上，构建逆子结构模型。
该模型应能够反映车体内外噪声的传递关系，以及各子结构之间的耦合关系。
4. 噪声传递路径分析：通过逆子结构模型，分析车内结构噪声的传递路径。
重点分析各子结构的振动特性、声学特性和传递特性，以及它们对整体噪声的影响。
5. 结果评估与优化：根据分析结果，评估车内结构噪声的水平及传递路径的有效性。
针对存在的问题，提出相应的优化措施，如调整子结构的布局、改变材料特性、加强隔音措施等。
四、实例分析以某款汽车为例，采用逆子结构法对车内结构噪声的传递路径进行分析。
首先，建立该汽车的车体有限元模型；其次，根据车体结构和噪声传递路径的特点，划分出若干个子结构；然后，构建逆子结构模型，分析各子结构的振动特性和声学特性；最后，根据分析结果评估车内结构噪声的水平及传递路径的有效性，并提出相应的优化措施。
传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究
传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究车内噪声是一种常见的问题，影响了司机和乘客的舒适性和安全性。
为了研究车内噪声的来源和贡献量，路径分析可以被用于建立车内噪声传递的模型。
传递路径分析是指从噪声源到车内各点的传递过程。
在这个过程中，噪声从源头传递到车内，经过车辆各种部件如轮胎、悬挂系统、引擎盖等，最终到达车内的乘员空间。
这个过程中的每个部件都有可能引入一定的噪声贡献量，因此路径分析可以帮助我们定位噪声源并找到有效的噪声控制措施。
路径分析可以分为两个步骤：建立传递模型和进行路径分析。
建立传递模型是指根据车辆的特性对噪声传递进行建模。
通常的建模过程可以分为三步骤：首先找到主要的噪声源，确定噪声的频率特性和功率谱；其次对每一个噪声传递路径进行建模，考虑传递过程中的各种因素，如传递系数和反射系数等；最后将各个路径的模型汇总起来，得到整个传递模型。
进行路径分析则是根据传递模型对噪声来源和贡献量进行量化。
在路径分析中，可以通过实验室测试和道路测试来获取数据，从而确定噪声的来源和贡献量。
一些常用的路径分析方法包括声功率级法、声贡献分析法和耦合路径分析法等。
一般情况下，路径分析的结果可以用于制定噪声控制策略。
对于确定的噪声源，可以通过改进构件设计、优化隔音材料、降低机械噪声等方式来降低噪声。
另外，对于重要的噪声传递路径，建立隔音工程以阻挡噪声也是一种有效的方法。
在进行路径分析时，还需注意一些问题。
例如，噪声传递模型需要足够精确才能得到可靠的路径分析结果；使用不同的路径分析方法可能会得到不同的结果；并且，由于车内噪声是由多个噪声源产生的，因此路径分析需要考虑多个噪声源的影响。
总的来说，路径分析可以帮助我们了解车内噪声传递的情况，定位噪声源并找到有效的控制措施。
这对于提高车辆的舒适性和安全性都具有重要意义。
除了路径分析，还有其他方法可以用于车内噪声贡献量的研究。
例如，声学定位可以用于确定噪声源的位置，这对于确定噪声控制措施非常有价值。
基于噪声传递函数的车内噪声优化
基于噪声传递函数的车内噪声优化作者：李训猛孙艳亮来源：《时代汽车》2020年第14期摘要：噪声传递函数是汽车NVH性能设计及评价的重要参考指标。
通过TB车身声固耦合模型的建立，利用噪声传递函数的仿真分析，找出排气系统一个吊钩至车身的路径风险较大。
对风险较大的排气吊钩进行优化设计，使其噪声传递函数符合性能要求。
实车测试结果验证了该方法的可行性。
关键词：噪声传递函数车内噪声优化NVH（振动、噪声和舒适性）性能是汽车重要的性能之一。
随着人们对汽车各方面性能表现的要求原来越高，汽车NVH问题日益突出。
据有关资料显示，汽车售后反馈的问题中NVH相关问题占比超过30%。
同样，各大主机厂对车辆NVH性能的管控也尤为看重，车辆研发费用投入中，NVH相关费用占比超过20%。
噪声传递函数（NTF）能够在车辆开发阶段预测车内振动噪声水平，发现潜在的NVH问题，并有效的解决。
汽车在行驶过程中受到多种振动噪声源的激励，车内噪声主要来自两个方面：结构传播噪声和空气传播噪声。
其中，由发动机和排气等系统的振动和路面激励传递到车身而引起车身结构振动产生的噪声称之为结构传播噪声[1]。
本文通过声固耦合和噪声传递函数的分析方法，找到排气系吊耳对车内噪声贡献量大的传递路径，并对其位置进行优化，有效的降低车内噪声水平。
1 噪声传递函数（NTF）原理噪声传递函数（NTF），又称声振灵敏度。
指当外界激励作用到车身结构时，通过车身梁结构和柱结构在车身上传播，车身板件受到激励后向车内辐射，传递至人耳处形成声压[2]，其表达式可写为[3]{P}={H（p/f）}{f} ; ; ; ; ; ; ; （5）式中{P}表示特定位置的声压;{H（p/f）}表示从激励源到目标位置声压响应的声振传递函数;{f}表示施加在输入位置的激励力。
从公式可以看出，车内目标位置声压响应大小不仅与激励大小有关，而且与噪声传递函数有关。
当激励大小不易改变时，需要从结构上寻求解决问题方法。
某MPV车型加速轰鸣问题分析优化
某MPV车型加速轰鸣问题分析优化摘要：某MPV车型发动机转速为2 500 r/min左右时车内存在轰鸣声，严重影响整车乘坐舒适性。
通过主观评价确认该问题，并制定试验测试项目进行客观测试。
分析测试数据，排查相关传递路径，确定该问题由进气系统噪声存在轰鸣所致。
通过优化进气系统消声元件，增加赫姆霍兹谐振腔，降低进气系统噪声，使车内加速轰鸣声幅值降低5 dB左右，改善效果明显。
关键词：加速轰鸣；进气系统；谐振腔中图分类号：U461.4 文献标识码：A文章编号：1671-7988(2022)05—前言随着汽车技术的不断进步，顾客对汽车的舒适性提出了越来越高的要求。
NVH性能是包括汽车噪声和振动水平，是评价整车舒适性的重要指标。
进气系统噪声是整车噪声的重要组成部分，其好坏将直接影响车辆的整体噪声水平。
产生加速轰鸣问题的原因较多，既有进、排气口噪声通过空气传播引起的轰鸣，也有结构共振引起的轰鸣。
分析加速轰鸣问题通常采用传递路径分析法[1]（Transfer Path Analysis，TPA）。
杨萍、张国政[2]等人利用TPA方法成功解决了整车加速轰鸣问题；孙佳、周丹丹[3]等人通过优化进气系统，成功解决了整车轰鸣问题。
本文主要针对进气系统引起的加速轰鸣问题，分别从空气传播和结构传播方面进行分析，确定问题产生原因，制定有效控制策略。
从而减小车内由加速轰鸣，提高乘坐舒适性。
1进气消声原理发动机进气系统的消声元件主要包括空滤器、谐振腔、四分之一波长管。
空滤器结构如图1所示，进气管道、扩张腔和出气管道的截面积分别为、和，扩张腔的长度为L [4]。
图1 空滤器示意图空滤器的中心频率为:(1)式中，c为声速。
谐振腔结构如图2所示，消声容器的容积为V，主管和连接管的截面积分别为和，连接管的长度为。
图2 谐振腔示意图谐振腔的中心频率，表达式如下：(2)四分之一波长管结构如图3所示，主管和四分之一波长管的截面积分别为和，四分之一波长管的长度为L。
基于传递路径的车内轰鸣声解析与优化
基于传递路径的车内轰鸣声解析与优化严辉;宋飞;王成;陈林【摘要】本文阐明了乘用车车内轰鸣声的产生机理,并介绍了轰鸣声的分析与控制方法.文中按照“激励源-传递路径-响应”的分析思路,对某SUV车型的车内轰鸣声进行了详细的试验与分析,找出了该车车内轰鸣声的主要问题.针对该车高转速车内轰鸣声过大的问题,重点分析了前减振塔及加强横梁、前围防火墙、前风挡玻璃对其车内轰鸣声的影响程度.通过优化前围与前风挡玻璃支撑刚度,降低车身振动,有效地缓解了高转速段的车内轰鸣声问题.通过本文的试验与分析,为高转速段车内轰鸣声的改善提供了成功的解决方案和改进措施,具有较大的工程参考价值.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P30-34)【关键词】轰鸣音;激励源;传递路径;优化【作者】严辉;宋飞;王成;陈林【作者单位】国家汽车质量监督检验中心(襄阳),襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),襄阳441004;国家汽车质量监督检验中心(襄阳),襄阳441004【正文语种】中文【中图分类】U467严辉毕业于重庆大学，硕士研究生，现任国家汽车质量监督检验中心（襄阳）工程师，主要研究方向为汽车振动与噪声。
随着人们生活水平的提高，消费者对乘用车的舒适性要求越来越高。
汽车技术的不断发展与更新，汽车行业间的竞争日益白热化，汽车NVH性能已成为区分汽车好坏最为直接的标准之一。
加速时车内轰鸣声是整车NVH性能的一个重要评价指标。
本文对某自主SUV在开发过程中出现的加速轰鸣音过大问题进行了详细的试验与分析，按照“激励源-传递路劲-响应”的分析思路，着重分析了车内高速轰鸣音的产生原因及影响因素。
重点分析了前减振塔及加强横梁、前围防火墙、前挡风玻璃对车内加速轰鸣音的影响，针对具体的问题提出了相应地解决措施。
同时进行了试验验证，证实所提出的改进措施是可行的、有效的，可广泛地用于实际的工业化需求中。
基于工况传递路径的车内路噪改进方法研究
（1）
而由各点振动加速度引起的驾驶舱内第j点
的噪声P,为
Pj = 2珥 F,
（2）
式中：F,为系统第「个激励力，表征作用在系统 上的载荷；和感分别表示激励力i到响应点 4的加速度频响函数和到特征点j的声音频响
函数。
从式（1 ）和式（2 ）可以看出：利用TPA
方法，需要测试各个激励点到各个路径特征 响应点的频响函数，以及各个路径响应点到 特征位置声音的频响函数。测试工作量大， 周期长。
技术导向
基于工况传递路径的车内路噪改进方法研究
刘雪莱刘佳赵雪利曹冲（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）
[摘要】车辆在粗糙路面上行驶时,底盘零件的弹性模态与轮胎模态或者车身声腔模态耦合，极易产生 100-300 Hz的低频轰鸣，从而降低整车的NVH品质。文章针对这一问题,分析了路面激励到车内噪声的所有 传递路径,利用工况传递路径方法分析出对车内低频轰鸣贡献最大的关键路径;通过模态试验找到了路径上的 模态原件并测试了路径与车身安装点的动刚度。根据分析结果给出改进方案，并在实车上进行了验证。结果显 示，改善后的车内低频轰鸣峰值降低了约9 dB,改善效果良好。
计算出频响矩阵，进而计算出所有源对特征点的 响应贡献量。
用OTPA的方法可以避免传递频响函数的测 量，大幅度缩短测试分析的时间⑸。
2实例问题分析
2.1实车问题 在某轿车的开发过程中发现：当车辆以
60 km/h的速度在粗糙路面上巡航行驶时,车辆前
排有低频的轰鸣声。分别在车辆主驾右侧和副驾
右侧安装升压传感器进行测试,测试结果见图1 （声压信号已进行A加权处理）。
上海汽车 2020. 01
匕、 P = P2 •，护=
Of
基于传递路径的加速行驶车外噪声源识别与改进
基于传递路径的加速行驶车外噪声源识别与改进
李毅;谢运和;何嘉洋
【期刊名称】《内燃机与动力装置》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】为降低某乘用车加速行驶车外噪声,通过加速行驶车外噪声试验采集目标点数据,分析目标点噪声曲线及车辆位移曲线,得出目标点最大噪声时的车辆位置;建立车辆加速行驶车外噪声主要声源部件到车外目标点传递路径模型,通过频谱分析噪声频率;利用传递路径分析判断主要噪声源,并对主要噪声源发动机进行优化。
结果表明:最大噪声时车辆位于超过测试场地中心线4.6 m处,最大噪声源为发动机,噪声频率为140~180 Hz;将发动机转速为4500 r/min时转矩上升初始值减小后,车外噪声降低了2.6 dB,满足标准限值要求。
传递路径分析方法可为加速行驶车外噪声源识别和改进提供参考。
【总页数】5页(P48-52)
【作者】李毅;谢运和;何嘉洋
【作者单位】东风柳州汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U467.493
【相关文献】
1.基于波束形成方法的货车车外加速噪声声源识别
2.车外加速噪声的传递特性模型及声源识别
3.基于传递路径分析的怠速工况下转向盘振动路径识别及改进
4.基于
工况传递路径的车内路噪改进方法研究5.基于工况传递路径分析方法的空调器室外机噪声源识别
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基于模态分析的整车加速轰鸣噪声研究与优化
基于模态分析的整车加速轰鸣噪声研究与优
化
近年来，随着汽车技术的不断发展，车辆加速轰鸣噪声的影响越
来越突出。
为了减轻由车辆加速轰鸣噪声给司机和乘客造成的不良影响，有必要对噪声进行研究和优化。
在车辆加速轰鸣噪声研究方面，模态分析十分有用。
模态分析是
一种分析和研究自由振动的测试方法，能够准确地分析和识别噪声来源。
此外，它还可以帮助研究人员准确地定位噪声中心，从而根据来
源有效地抑制噪声。
在车辆加速轰鸣噪声优化方面，可以根据模态分析的结果对车辆
进行调整和改造，以获得理想的轰鸣噪声。
主要包括调整发动机压缩比，优化发动机振动结构，进行结构改造，增加吸收隔音材料等方面。
这些方法都可以改善车辆加速轰鸣噪声，减少对司机和乘客的影响。
总之，模态分析是车辆加速轰鸣噪声的关键技术，在研究和优化
车辆加速轰鸣噪声方面十分有用。
它能够准确识别噪声来源，帮助研
究人员有效地抑制噪声，提高车辆加速轰鸣噪声的质量。
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基于整车传递路径分析的加速工况车内噪声优化
摘要针对某小型MPV建立加速工况整车传递路径分析模型，模拟得出车内噪声与实测车内噪声吻合度较高。
基于TPA模型分析得出各激励源通过各传递路径对加速工况不同转速下各频率车内噪声的贡献量。
基于分析结果制定实车优化方案，实车验证优化效果良好。
关键词贡献量分析；传递路径分析；优化预测
加速工况车内噪声是由多个激励通过多条路径传递至车内叠加而成。
整车传递路径分析（TPA：Transfer Path Analysis）就是一个快速有效的方法。
1 传统TPA基本原理介绍
传统TPA作为最早提出的TPA分析方法，具有分析精度高，方法成熟可靠的优点。
传统TPA理论公式为：
为目标点总声压，表示第i条传递路径上的结构载荷，表示第i条传递路径上的声学载荷，和分别表示对应结构路径和空气路徑的传递函数。
传统TPA 的测试工作主要分为两个部分，即传递函数的测量和载荷识别。
1.1 传递函数测量
传递函数的测量分为直接测量法和互易性方法：
①直接测量法是在激励点用力锤或激振器激励，然后测量车内响应点声压。
②互易性方法是利用线性系统的互逆性，在车内响应点激励，然后测量实车激励点振动响应。
本文利用力锤激励，采用直接法测量结构传递函数。
利用互易法测量声学传递函数。
1.2 载荷识别
结构载荷识别方法可以分为直接测量法，悬置刚度法和逆矩阵法，本文采用逆矩阵法：由被动边参考点响应乘以传递函数矩阵的伪逆得到工作载荷[1]。
2 某小型MPV加速工况TPA分析
2.1 模型搭建
本次模型搭建在半消声室内进行，工况为3档全油门典型工况。
主要激励源考虑动力总成、进排气，忽略路面噪声影响。
传递路径氛围结构传递路径、空气
传递路径及附加结构路径。
结构传递路径包含动力总成悬置路径及排气吊挂传递路径。
空气传动路径包含进排气管口路径及动力总成个表面传递路径。
附加结构路径包含左右轮毂单元及空调管路传递路径。
TPA模型拟合所得车内噪声与实车测试车内噪声对比数据，两者吻合度较高，能够用于问题排查[2]。
2.2 贡献量分析
该车加速工况车内噪声主要问题为3000rpm以上二阶噪声较大及存在540-710Hz共振带。
通过贡献量分析得出对共振带其主要激励源为发动机后部辐射噪声，3000rpm以上二阶声主要激励源为右悬置Z向振动[3]。
2.3 传递路径分析
（1）发动机后部空气声。
①在问题频段下，声学包ATF存在一定峰值；②发动机后部本体辐射声存在严重共振带。
（2）右悬置Z向结构声。
①右悬置隔振率二阶激励频率段100-170Hz达标；
②右悬置车身安装点/车内NTF 100-170Hz 达标；③右悬置主动端3000rpm以上存在严重二阶激励[4]。
2.4 优化效果预测
（1）发动机后部空气声。
①利用TPA模型消除声学包ATF在问题频段的峰值后车内噪声共振带无明显变化；②针对该共振带，去除发动机后部辐射声后，加速工况明显减弱，优化效果良好，如图7所示。
（2）右悬置Z向结构声。
去除右悬置影响后，二阶噪声得到显著减弱，优化效果良好[5]。
2.5 零部件原因排查
（1）发动机后部空气声。
对该车发动机进行台架试验，利用声学照相机进行后部噪声源查找，成功锁定噪声源为排气歧管隔热罩。
（2）右悬置Z向结构声。
对动力总成悬置布置进行校核，分析得出该车扭矩轴与弹性轴偏差较大（38mm），不满足小于15mm的设计要求，导致右悬置主动端二阶振动大[6]。
3 优化方案验证
3.1 发动机后部空气声
优化方案为将单层镀铝板改为三层，并在中间层填充陶瓷纤维阻尼材料，优化后共振带基本得到消除所示[7]。
3.2 右悬置Z向结构声
右悬置安装点后移45mm后，弹性中心轴与扭矩轴偏差由38mm优化至
15mm，加速工况3000rpm以上二阶噪声峰值明显减弱，优化效果良好[8]。
4 结束语
本文主要介绍利用TPA分析方法快速识别某MPV车型车内噪声问题产生原因，并进行优化效果修改预测及方案验证，实车优化效果良好。
参考文献
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