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第七章汽车NVH特性第1页，此课件共52页哦oNVHnNNoise（噪声）（噪声）nVVibration（振动）（振动）nHHarshness（声振粗糙感）（声振粗糙感）n三者常同时出现且密不可分三者常同时出现且密不可分o汽车汽车NVH特性特性n指在车室振动、噪声的作用下，乘员舒适性主观感受的变化特性指在车室振动、噪声的作用下，乘员舒适性主观感受的变化特性n是人体触觉、听觉以及视觉等方面感受的综合体现，也可以是人体触觉、听觉以及视觉等方面感受的综合体现，也可以用振动、噪声等性能的客观物理量加以衡量用振动、噪声等性能的客观物理量加以衡量o第一节第一节 汽车汽车NVHNVH特性特性一、概述一、概述第2页，此课件共52页哦o汽车上的振动汽车上的振动n路面不平度引起的车身垂直方向振动路面不平度引起的车身垂直方向振动n发动机不平衡往复惯性力产生的车身振动发动机不平衡往复惯性力产生的车身振动n转向轮的摆振转向轮的摆振n传动系的扭转振动等传动系的扭转振动等o特点特点很多振动都是随机振动，通常用振动量的均方根值来衡量很多振动都是随机振动，通常用振动量的均方根值来衡量，并且按照频率加权计算，并且按照频率加权计算对人体舒适性影响较大的振动主要表现为界面点对人体输对人体舒适性影响较大的振动主要表现为界面点对人体输入的低频振动，频率范围入的低频振动，频率范围180Hz左右左右界面点：转向盘、仪表板、地板、座椅、耳旁界面点：转向盘、仪表板、地板、座椅、耳旁第3页，此课件共52页哦噪声噪声o是是NVH问题中很重要的部分问题中很重要的部分o车内噪声车内噪声n车身壁板振动产生的噪声车身壁板振动产生的噪声n空气冲击摩擦车身形成的噪声空气冲击摩擦车身形成的噪声n外界噪声源（如发动机、轮胎、制动器等）传入的噪声外界噪声源（如发动机、轮胎、制动器等）传入的噪声o车外噪声车外噪声n城市环境主要的噪声源，必须严格控制城市环境主要的噪声源，必须严格控制标准标准n车外噪声：车外噪声：oGB1495-2002：汽车加速车外噪声小于：汽车加速车外噪声小于88dB，M1类汽车应小类汽车应小于于77 dBn车内噪声：车内噪声：o美国在美国在1985年就规定公共汽车的车内噪声不得超过年就规定公共汽车的车内噪声不得超过80dBo我国尚无强制性法规我国尚无强制性法规第4页，此课件共52页哦噪声的计算噪声的计算o早期，以试验方法为主早期，以试验方法为主n利用诊断技术识别出噪声源，然后通过改进声源结构减小其产生的噪利用诊断技术识别出噪声源，然后通过改进声源结构减小其产生的噪声，或切断噪声的传播途径来控制车内噪声声，或切断噪声的传播途径来控制车内噪声o仿真计算仿真计算n借助噪声分析软件，建立声学模型借助噪声分析软件，建立声学模型n预测车内噪声，分析其产生机理和传播途径，在产品设计阶段对噪声预测车内噪声，分析其产生机理和传播途径，在产品设计阶段对噪声进行有效控制进行有效控制第5页，此课件共52页哦声振粗糙感声振粗糙感指的是振动和噪声的品质指的是振动和噪声的品质不是一个与振动、噪声相并列的物理概念不是一个与振动、噪声相并列的物理概念描述的是人体对振动和噪声的主观感觉，不能直接用客观测描述的是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量方法来度量汽车的乘坐舒适性最终要表现为人体的感觉，所以声振粗糙汽车的乘坐舒适性最终要表现为人体的感觉，所以声振粗糙感在感在NVH特性研究中占有十分重要的地位特性研究中占有十分重要的地位汽车公司采用专家实际乘坐汽车的方式来最终评价汽车汽车公司采用专家实际乘坐汽车的方式来最终评价汽车NVH特性特性第6页，此课件共52页哦o1.噪声的客观量度噪声的客观量度o声压声压p是指媒质受到声扰动后压强的改变量。设静态大气压强为是指媒质受到声扰动后压强的改变量。设静态大气压强为p 0，空气受到声扰动后的，空气受到声扰动后的压强为压强为p，则，则o声强声强I在单位时间内流过垂直于声传播方向上的单位面积的平均声能通量在单位时间内流过垂直于声传播方向上的单位面积的平均声能通量o声压级声压级o声强级声强级0Iwco二、声学基础理论二、声学基础理论第7页，此课件共52页哦o2、噪声的主观量度与计权声级、噪声的主观量度与计权声级n人耳对噪声的主观感受不但与声音的强弱有关，还与频率有关，在人人耳对噪声的主观感受不但与声音的强弱有关，还与频率有关，在人耳敏感频段的声音听起来会更响一些耳敏感频段的声音听起来会更响一些n以以1000Hz纯音为标准，定义其声压级为响度级，单位为纯音为标准，定义其声压级为响度级，单位为phon。其。其它频率声音的响度级通过与它频率声音的响度级通过与1000Hz的纯音相比较确定的纯音相比较确定n将不同频率下同样响度级的各点连接起来，得到将不同频率下同样响度级的各点连接起来，得到等响曲线等响曲线第8页，此课件共52页哦o2、噪声的主观量度与计权声级、噪声的主观量度与计权声级n为了使声音的量度与人耳听觉感受一致，在声级计等测量仪器上都设置了频率计权网为了使声音的量度与人耳听觉感受一致，在声级计等测量仪器上都设置了频率计权网络（即滤波器），对所测量的噪声信号按频带进行衰减络（即滤波器），对所测量的噪声信号按频带进行衰减n根据频率响应特性不同，计权网络可分为多种根据频率响应特性不同，计权网络可分为多种nA级计权网络级计权网络o按照按照40phon等响曲线修正的，代表着人耳对低声压噪声响亮程度的感觉等响曲线修正的，代表着人耳对低声压噪声响亮程度的感觉o与噪声对人体的危害程度有良好的相关性，最能反映人耳与噪声频率响应与噪声对人体的危害程度有良好的相关性，最能反映人耳与噪声频率响应特性之间的关系特性之间的关系o应用最为广泛应用最为广泛第9页，此课件共52页哦o汽车n激励源：发动机、传动系统、车轮和轮胎、不平路面和风等n 传递器：悬架系统、悬置系统、车身结构系统n响应器：车身和车室空腔三、汽车中的三、汽车中的NVH现象现象第10页，此课件共52页哦o汽车汽车n激励源：发动机、传动系统、车轮和轮胎、不平路面和风等激励源：发动机、传动系统、车轮和轮胎、不平路面和风等n传递器：悬架系统、悬置系统、车身结构系统传递器：悬架系统、悬置系统、车身结构系统n响应器：车身和车室空腔响应器：车身和车室空腔o汽车上的汽车上的NVH现象现象n描述乘员的主观感受描述乘员的主观感受n分为振动、噪声等多种感觉分为振动、噪声等多种感觉n将乘员的主观感受与客观的描述联系起来，用于对汽车将乘员的主观感受与客观的描述联系起来，用于对汽车NVH特性的评价与诊断特性的评价与诊断第11页，此课件共52页哦o车身系统是整车车身系统是整车NVH系统的响应器，其振动响应特性直接影系统的响应器，其振动响应特性直接影响着整车的响着整车的NVH特性特性o车身作为振动、噪声传递途径中的重要环节，其声学传递特性也车身作为振动、噪声传递途径中的重要环节，其声学传递特性也对车内的噪声水平有重要的影响对车内的噪声水平有重要的影响o车内噪声车内噪声n结构噪声：外界激励引起车身壁板振动产生的噪声结构噪声：外界激励引起车身壁板振动产生的噪声n空气噪声：车室外通过车身孔隙进入车内的噪声空气噪声：车室外通过车身孔隙进入车内的噪声四、车身的四、车身的NVH特性特性第12页，此课件共52页哦o汽车汽车NVH特性设计方法特性设计方法n建立在建立在CAE基础之上基础之上n以改善汽车以改善汽车NVH特性为目标特性为目标n声学设计方法：以降低车内总体噪声水平为目的声学设计方法：以降低车内总体噪声水平为目的o汽车汽车NVH特性设计方法贯穿于新车型的研发过程，也在现有车型特性设计方法贯穿于新车型的研发过程，也在现有车型的改进设计中起到重要作用的改进设计中起到重要作用o第二节第二节 NVH特性设计方法特性设计方法第13页，此课件共52页哦o整车研发过程中，整车研发过程中，NVH特性研究分为以下四个阶段：特性研究分为以下四个阶段：调研，对标，确定整车调研，对标，确定整车NVH特性目标特性目标分级匹配各整车仿真分析分级匹配各整车仿真分析系统、子系统的系统、子系统的NVH目标目标部件结构设计，实现子系统和整车的性能目标部件结构设计，实现子系统和整车的性能目标样车的试验与调整样车的试验与调整第14页，此课件共52页哦o整车水平的整车水平的NVH目标在项目的早期制订目标在项目的早期制订o主要步骤：主要步骤：根据目标人群特点和顾客的驾驶评估确定与汽车根据目标人群特点和顾客的驾驶评估确定与汽车NVH特性相关的重要项目，如：车特性相关的重要项目，如：车内噪声、地板振动、转向盘抖动等内噪声、地板振动、转向盘抖动等制订主观制订主观NVH目标目标o对标、顾客和专家的驾驶评价对标、顾客和专家的驾驶评价o对将要开发汽车性能的未来规划对将要开发汽车性能的未来规划o车内的噪声水平、振动感受等车内的噪声水平、振动感受等对标车试验，据此建立整车对标车试验，据此建立整车NVH目标目标o确定其客观性能确定其客观性能o将主观将主观NVH目标转化为客观的整车目标转化为客观的整车NVH目标目标n驾驶员耳旁声压级驾驶员耳旁声压级n敏感点加速度响应敏感点加速度响应n车身振动模态频率等车身振动模态频率等o研究并规划在这个市场定位水平上的未来研究并规划在这个市场定位水平上的未来NVH特性的改进趋势特性的改进趋势一、整车一、整车NVH目标的确定目标的确定第15页，此课件共52页哦o整车水平的整车水平的NVH目标包括：目标包括：n与不平路面有关的前座椅振动、转向盘抖动与不平路面有关的前座椅振动、转向盘抖动n与风噪声有关的高速时的前座椅处的噪声水平与风噪声有关的高速时的前座椅处的噪声水平n与动力总成有关的起动时的抖动与动力总成有关的起动时的抖动n怠速期间驾驶员的右耳噪声和踏板振动水平等怠速期间驾驶员的右耳噪声和踏板振动水平等n汽车各系统模态频率的分配汽车各系统模态频率的分配一、整车一、整车NVH目标的确定目标的确定第16页，此课件共52页哦o不同系统和子系统的模态频率对于确定汽车整体不同系统和子系统的模态频率对于确定汽车整体NVH特性起着关键作用特性起着关键作用o例：例：n为防止共振，系统模态频率之间应该分离，并与激励频率分开。为防止共振，系统模态频率之间应该分离，并与激励频率分开。n某汽车装备某汽车装备V6发动机，其稳态怠速转速发动机，其稳态怠速转速650r/min；发动机首阶激励（；发动机首阶激励（第第3阶）在阶）在32.5Hz，对转向柱的抖动特性影响很大，对转向柱的抖动特性影响很大n根据转向柱支承系统实际情况，将其垂直方向模态频率设置为根据转向柱支承系统实际情况，将其垂直方向模态频率设置为29Hz，横向模态设置为，横向模态设置为36Hz，降低了转向柱管的抖动，改善了整车，降低了转向柱管的抖动，改善了整车的的NVH特性特性第17页，此课件共52页哦o分级分级n结合试验和结合试验和CAE方法，指将整车方法，指将整车NVH目标转化为车身结构、动力总成悬置等系统和部件目标转化为车身结构、动力总成悬置等系统和部件目标水平的过程目标水平的过程n例如：一阶模态频率、车身接头刚度、车身在悬架上的安装部位刚度等例如：一阶模态频率、车身接头刚度、车身在悬架上的安装部位刚度等n为设计人员提供相关部件设计的详细准则为设计人员提供相关部件设计的详细准则二、二、NVH目标的分级目标的分级第18页，此课件共52页哦o车身系统的车身系统的NVH特性目标包括特性目标包括n弯曲和扭转刚度弯曲和扭转刚度n模态特性模态特性o声学振动灵敏度声学振动灵敏度n噪声的衰减特性噪声的衰减特性n动力总成的振动及其辐射的噪声动力总成的振动及其辐射的噪声n底盘悬架系统的动态特性等底盘悬架系统的动态特性等第19页，此课件共52页哦o新开发汽车的分级新开发汽车的分级参考参考BIC汽车的基本数据实现汽车的基本数据实现BIC的系统和部件的系统和部件NVH特性水平作为初始设计目标特性水平作为初始设计目标再根据经验，结合实际情况进行修改，作为早期系统再根据经验，结合实际情况进行修改，作为早期系统和部件的和部件的NVH目标目标结构设计师按照部件的目标要求进行结构设计结构设计师按照部件的目标要求进行结构设计第20页，此课件共52页哦oNVH设计过程中，为进行设计过程中，为进行NVH目标的分级、评价，改善汽车的目标的分级、评价，改善汽车的NVH特性特性，应建立用于整车，应建立用于整车NVH特性研究的特性研究的CAE模型模型o不同子系统、不同不同子系统、不同NVH问题，采用的问题，采用的CAE方法不同方法不同n悬架、转向系等系统悬架、转向系等系统o研究其低频范围的动力学特性时主要采用多刚体系统动力研究其低频范围的动力学特性时主要采用多刚体系统动力学方法学方法o对对40Hz以下以下NVH特性的模拟非常准确特性的模拟非常准确n刚度较小的系统（如车身系统）刚度较小的系统（如车身系统）o采用有限元方法建立弹性体（或柔体）模型，再与多刚体系统采用有限元方法建立弹性体（或柔体）模型，再与多刚体系统模型相结合，建立整车的刚弹耦合模型模拟模型相结合，建立整车的刚弹耦合模型模拟o适用的频率范围也提高到适用的频率范围也提高到200Hz以上以上三、三、NVH设计中的设计中的CAE方法介绍方法介绍第21页，此课件共52页哦o车内低频噪声的计算车内低频噪声的计算n一般是利用有限元方法实现一般是利用有限元方法实现将车内空腔划分网格，建立有限元模型将车内空腔划分网格，建立有限元模型 车内空腔与车身结构模型耦合，建立声固耦合模型车内空腔与车身结构模型耦合，建立声固耦合模型计算车室空腔的声学特性，车内噪声响应计算车室空腔的声学特性，车内噪声响应o中高频（中高频（300Hz以上）以上）NVH特性的仿真特性的仿真应采用建立在空间声学和统计力学基础上的统计能量分析（应采用建立在空间声学和统计力学基础上的统计能量分析（SEA）方法）方法第22页，此课件共52页哦 有限元有限元方法方法+多多刚体系统动刚体系统动力学方法，力学方法，建立整车的建立整车的刚弹耦合模刚弹耦合模型，预测车型，预测车身的振动和身的振动和车室内的声车室内的声压压。第三节第三节 刚弹耦合系统的仿真分析刚弹耦合系统的仿真分析第23页，此课件共52页哦1用模态方法描述弹性体用模态方法描述弹性体模态综合法模态综合法o动力缩减动力缩减-部件模态综合法部件模态综合法(CMS-component mode synthesis)n将有限元模型与多刚体模型相连接时，由于有限元模型的自由度将有限元模型与多刚体模型相连接时，由于有限元模型的自由度数目巨大，因此必须将给定的动力学数学模型缩减为一个具有较数目巨大，因此必须将给定的动力学数学模型缩减为一个具有较少自由度的模型少自由度的模型n模态综合法则是在有限元法基础上发展起来的一种对复杂结构模态综合法则是在有限元法基础上发展起来的一种对复杂结构进行振动分析的有效方法进行振动分析的有效方法一、刚弹耦合系统的建模理论一、刚弹耦合系统的建模理论第24页，此课件共52页哦1用模态方法描述弹性体用模态方法描述弹性体模态综合法模态综合法o动力缩减动力缩减-部件模态综合法部件模态综合法CMSn模态综合法基本思想模态综合法基本思想把复杂结构分为若干部件把复杂结构分为若干部件(子结构子结构)每个部件可用计算或试验的方法求得模态参数每个部件可用计算或试验的方法求得模态参数根据边界条件，将各子结构的模态特性叠加起来，再通过平根据边界条件，将各子结构的模态特性叠加起来，再通过平衡方程和约束方程将物理坐标约简，得到用广义坐标衡方程和约束方程将物理坐标约简，得到用广义坐标(模态模态坐标坐标)表示的运动方程，由此可计算组合系统的动态响应表示的运动方程，由此可计算组合系统的动态响应第25页，此课件共52页哦1用模态方法描述弹性体用模态方法描述弹性体模态综合法模态综合法动力缩减动力缩减-部件模态综合法部件模态综合法CMS第26页，此课件共52页哦1用模态方法描述弹性体用模态方法描述弹性体模态综合法模态综合法通过超单元实现动力缩减，并将超单元模型转换为弹性体元通过超单元实现动力缩减，并将超单元模型转换为弹性体元件连接到多体系统动力学模型中件连接到多体系统动力学模型中o弹性体有限元模型自由度弹性体有限元模型自由度n边界自由度边界自由度uB。边界自由度不进行模态转换，当高。边界自由度不进行模态转换，当高阶模态被截断时，这些自由度不会丢失任何信息阶模态被截断时，这些自由度不会丢失任何信息n内部自由度内部自由度uI第27页，此课件共52页哦o弹性体模态弹性体模态n约束模态约束模态分别使每一个边界自由度产生单位位移时，固定其它所有边分别使每一个边界自由度产生单位位移时，固定其它所有边界自由度得到的静态振型界自由度得到的静态振型约束模态坐标约束模态坐标qC与相应的边界自由度数量相等，且一一对应与相应的边界自由度数量相等，且一一对应由边界自由度变形由边界自由度变形uB引起的整个弹性体的变形都可由约束引起的整个弹性体的变形都可由约束模态的线性叠加得到模态的线性叠加得到n固定边界的标准模态固定边界的标准模态o将弹性体的边界自由度将弹性体的边界自由度uB固定并计算它的特征值问题而得到的固定并计算它的特征值问题而得到的标准模态标准模态o它们定义了内部自由度它们定义了内部自由度uI的模态变形，其品质与保留的模态数量有的模态变形，其品质与保留的模态数量有关关第28页，此课件共52页哦 物理自由度物理自由度u与与CMS法的模态法的模态以及模态坐标以及模态坐标q之间的关系之间的关系0CBICINNIIquuqqu 第29页，此课件共52页哦2多体系统中弹性体的动力学方程多体系统中弹性体的动力学方程n当弹性体连接到多体模型中时，它所有的模态信息都传入多体当弹性体连接到多体模型中时，它所有的模态信息都传入多体系统中系统中o模态坐标模态坐标o模态转换矩阵模态转换矩阵o模态质量矩阵模态质量矩阵o模态刚度矩阵模态刚度矩阵o模态频率等模态频率等n在多体系统中，首先要确定弹性体上各点的运动学关系式以及在多体系统中，首先要确定弹性体上各点的运动学关系式以及弹性体所受的作用力，根据这些条件利用拉格朗日方程推导弹弹性体所受的作用力，根据这些条件利用拉格朗日方程推导弹性体的动力学方程性体的动力学方程第30页，此课件共52页哦2多体系统中弹性体的动力学方程多体系统中弹性体的动力学方程第31页，此课件共52页哦1建立整车刚弹耦合模型建立整车刚弹耦合模型建立车身有限元模型建立车身有限元模型建立底盘的多体模型并与建立底盘的多体模型并与弹性体车身相连接弹性体车身相连接进行超单元分析进行超单元分析将车身超单元转换成为多体系统将车身超单元转换成为多体系统中的弹性体文件中的弹性体文件整车的刚弹耦合系整车的刚弹耦合系统模型统模型二、二、模模型型的的建建立立与与仿仿真真分分析析第32页，此课件共52页哦1建立整车刚弹耦合模型建立整车刚弹耦合模型前悬架前悬架ADAMS 模型模型转向系模型转向系模型第33页，此课件共52页哦1建立整车刚弹耦合模型建立整车刚弹耦合模型悬架弹簧特性曲线悬架弹簧特性曲线车身骨架模型车身骨架模型 共有共有24469 个节点，个节点，29100 个单元，单元尺寸为个单元，单元尺寸为50mm，板厚，板厚1mm。利用它建立超单元并生成柔体车身。利用它建立超单元并生成柔体车身第34页，此课件共52页哦1建立整车刚弹耦合模型建立整车刚弹耦合模型第35页，此课件共52页哦1建立整车刚弹耦合模型建立整车刚弹耦合模型o整车模型的建立整车模型的建立n将上述各种子系统在将上述各种子系统在ADAMS/Car 标准模块下标准模块下进行装配连接，就可以得到整车的仿真模进行装配连接，就可以得到整车的仿真模型型第36页，此课件共52页哦2、整车刚弹耦合模型的仿真分析、整车刚弹耦合模型的仿真分析o模型的标定和校验模型的标定和校验n整车虚拟样车模型建立之后，采用与实车实整车虚拟样车模型建立之后，采用与实车实验数据对照的方法对模型进行标定和校验验数据对照的方法对模型进行标定和校验加速度传感器、数据采集系统、电荷放大器、电脑等测量副车架左后悬置与车身连接处振动加速度信号，采样频率为4kHz，采样时间10 秒车速80 km/h 在B 级沥青路面上行驶匀速直线行驶第37页，此课件共52页哦2、整车刚弹耦合模型的仿真分析模型的标定和校验实验结果 柔体模型仿真 副车架左后悬置处的垂向振动加速度最大值的测量结果比柔体模型仿真结果略大；柔体模型的主频及对应的峰值能够与试验值较好的吻合仿真结果与试验相比虽有一定误差，但仍在合理范围内。验证了模型的合理性产生误差的主要原因：与实车相比模型存在较大的简化由于条件限制，模型的参数还不够准确1.路面模型与真实的路面存在一定差距等第38页，此课件共52页哦2、整车刚弹耦合模型的仿真分析n在多体系统动力学软件中设置不同路面和行驶工况可以对整车刚弹耦合模型进行仿真分析n例第39页，此课件共52页哦2、整车刚弹耦合模型的仿真分析n例在汽车30km/h直线行驶工况，仿真分析得到的车身质心处加速度时间历程信号以及经过付立叶变换后的频域信号仿真开始阶段（约0.32秒之前）只有前轮处于不平路面，相应的时间历程曲线振幅比较小；随着后轮驶上路面，振动幅度变大在频谱图中2Hz附近的尖峰对应着车身垂直方向振动的刚体模态由于悬架系统的高频滤波作用，50Hz以上的振幅非常小第40页，此课件共52页哦2、整车刚弹耦合模型的仿真分析n例计算得到的左侧车身连接点垂直方向的作用力 前后悬架滑柱上支点（曲线1和4）承受着大部分的簧载质量，而横向推力杆垂直方向的传递力（曲线6）几乎可以忽略 由于后车轮在前一段时间没有驶上不平路面，因此相应的连接点传递力（曲线4、5、6）几乎没有波动，曲线平直，传递力基本等于静载荷第41页，此课件共52页哦o噪声机理噪声机理n激励源激励源n传递途径传递途径n声学响应声学响应o要控制噪声，应从减小声源、隔断噪声的传递途径和声场内消声等方面入手要控制噪声，应从减小声源、隔断噪声的传递途径和声场内消声等方面入手n减小声源：对于发声的部件采用减小声源：对于发声的部件采用消声器消声器，对于振动的部件采用，对于振动的部件采用减振器减振器，结，结构设计时要使固有频率相互错开并避开激励频率构设计时要使固有频率相互错开并避开激励频率n抑制风噪声：消除泄漏气流的间隙，改进密封元件，增加密封压力等抑制风噪声：消除泄漏气流的间隙，改进密封元件，增加密封压力等，将缝隙堵塞，将缝隙堵塞n避免空腔共鸣：修改车室形状和尺寸的方法，改变空腔的共振频率，以避开避免空腔共鸣：修改车室形状和尺寸的方法，改变空腔的共振频率，以避开常见激励的频率常见激励的频率o直接从声源上治理噪声往往受到限制直接从声源上治理噪声往往受到限制，还需要采取防振、隔振、吸声、阻尼还需要采取防振、隔振、吸声、阻尼等办法等办法第四节第四节 车内的降噪措施车内的降噪措施第42页，此课件共52页哦1.隔声o对于发动机的噪声和车外噪声，可采用各种结构措施并选择合理的隔声材料来隔离o隔声效果用透射损失TL评价（单位dB）n式中，Wi为射到隔声壁的声能量；Wt为透过隔声壁的声能量o垂直入射声波的单层隔壁透射损失n式中，m为隔壁单位面积的质量，单位为 kg/m2；f为声频率，单位为 Hzn隔壁面密度愈大，声频率愈高，则隔声效果愈好10lgitWTLW020lg47.5TLmf一、隔声与吸声第43页，此课件共52页哦1.隔声o例：n前置发动机的工作噪声，通过前围挡板传入车内。单位面积质量或频率大1倍，隔声量仅增加 6dB，用单层隔壁的隔声效果不好。结构工艺允许时，用双层隔壁会显著提高隔声效果n汽车的前围板、地板，其上有许多穿线孔、安装孔等，能引起风啸声又会大大降低透射损失，应给予密封几种穿线胶套的隔声效果比较实例第44页，此课件共52页哦隔声o大多数隔声结构对高频噪声的隔声效果较好，而对低频噪声较差某货车的发动机噪声与由其引起的驾驶室内噪声的比较，可见要进一步降低车内噪声，应研究提高隔壁在250Hz 以下的透射损失第45页，此课件共52页哦o2.吸声o利用吸声材料作内饰，吸收入射到其上的声能，减弱反射声能，从而降低车内噪声o吸声效果可用吸声系数表示1EEEE 吸反入入第46页，此课件共52页哦o2.吸声o在汽车上使用的吸声材料有如下几类o1)多孔性吸声材料 n其机理是当声波进入材料表面的空隙，引起空隙中空气和材料微小纤维的振动，由于内摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能转化为热能n汽车上常用的这类吸声材料有玻璃棉、毛毯、聚胺酯泡沫塑料等。常用于中、高频吸声o2）开孔壁吸声材料 n为了提高中低频噪声的吸声系数，往往在材料上开很多小孔，小孔背后保存有一定的空气层，使其能产生共振而消耗能量n它往往与多孔性吸声材料混合使用，例如车身顶篷内饰面是开孔的背后贴有一层薄泡沫塑料的人造革。其吸声性能与孔径和穿孔率有关第47页，此课件共52页哦o2.吸声n吸声处理主要用于吸收反射声，对直达声无明显效果，故在车身上有利于抑制车内共鸣噪声n吸声处理往往与隔声、防振（阻尼）处理等措施一起采用第48页，此课件共52页哦o3.衰减处理o在一些容易引起振动的钣金件上，如地板、顶盖、前围挡板等，涂以防振阻尼材料来减少噪声辐射，即衰减处理o阻尼材料：是一种内损耗大的材料，如沥青基物质和其它高分子涂料（橡胶、树脂等）o衰减处理后，板和阻尼材料的综合损耗系数1n2为阻尼材料的损耗系数；nE1为板的杨氏弹性模量；nE2为阻尼材料的杨氏弹性模量；nt1为板厚；nt2为阻尼材料厚度2222111EtEt第49页，此课件共52页哦o通过在管道上游采用前置麦克风拾取噪声信号，经电信号处理后，馈送给管道下游的次级声源(扬声器)，调整次级声源的输出，使其与上游原噪声信号的幅值相等、相位相反，从而达到噪声抵消的目的o由于没有考虑声反馈等制约因素，直接按照其设想设计出来的系统无法正常工作o作为最早的前馈有源消声系统，为有源消声技术的发展奠定了理论基础二、车内噪声的主动控制二、车内噪声的主动控制第50页，此课件共52页哦o由于噪声源和环境因素都是时变的，要想使主动控制系统跟踪它们的变化，实时调节次级声信号以达到降噪目的并不容易。最常见的就是使用自适应滤波技术o自适应滤波技术，就是滤波器通过自适应算法自动调节自身的传递函数，以使系统的目标函数（即残余噪声信号）达到极小值o自适应滤波技术能够使噪声控制系统连续不断地跟踪噪声源及环境参数的变化，自动调整控制器参数，从而保持系统在最佳工作状态下工作，由此构成的自适应噪声主动控制系统能够自动调节次级声源复强度至最新状态，得到广泛的应用第51页，此课件共52页哦o单次级声源前馈控制有源消声系统的结构n由参考信号拾取装置（传声器）测得参考信号，输入自适应控制器，再由控制器对参考信号进行滤波、移相、放大等处理，使输出信号 满足一定的特性后去激励次级声源n次级声源的输出与初级信号相叠加，消声后的信号由误差传声器读入，自适应控制器根据反馈的误差信号来修正控制参数，使系统逐渐达到最佳消声状态第52页，此课件共52页哦