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1/3的整車故障問題與NVH有關(guān)

2020-04-29 23:01:58·  來源：技術(shù)鄰CAE學(xué)院  
　
汽車NVH想必大家都聽說過，但是，僅有部分人能說明其含義，那就是N-Noise、V-Vibration和H-Harshness，即噪聲、振動與聲振粗糙度(又稱為不平順性或沖擊特性)。汽
“汽車NVH”想必大家都聽說過，但是，僅有部分人能說明其含義，那就是N-Noise、V-Vibration和H-Harshness，即噪聲、振動與聲振粗糙度(又稱為不平順性或沖擊特性)。汽車NVH是衡量汽車制造質(zhì)量和水平的一個綜合性問題，它帶給汽車用戶的感受是最直接、最表面、最真切的。汽車NVH問題是國、內(nèi)外整車制造企業(yè)和各零部件企業(yè)重點關(guān)注的問題之一。
 
數(shù)據(jù)顯示，約1/3的整車故障問題與車輛的NVH問題有關(guān)系，而各大公司消耗在車輛的NVH問題上的研究經(jīng)費超過全部經(jīng)費的1/5。
 
1、汽車NVH問題都有哪些?
 
汽車是一個由激勵源( 發(fā)動機(jī)、變速器等)、振動傳遞器(由懸架系統(tǒng)和連接件組成)和噪聲發(fā)射器(車身)組成的系統(tǒng)。汽車NVH特性的研究應(yīng)該以整車作為研究對象，但由于汽車系統(tǒng)極為復(fù)雜，因此，經(jīng)常將它分解成多個子系統(tǒng)進(jìn)行研究，如發(fā)動機(jī)子系統(tǒng)(包括動力傳動系統(tǒng))、底盤子系統(tǒng)(主要包括懸架系統(tǒng))、車身子系統(tǒng)等。
 
圖1 影響車輛NVH性能的因素
所以，根據(jù)問題產(chǎn)生的來源一般將汽車NVH分為發(fā)動機(jī)NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分；進(jìn)一步還可細(xì)分為空氣動力NVH、空調(diào)系統(tǒng)NVH、道路行駛NVH、制動系統(tǒng)NVH等等。其實，乘員在汽車中的舒適度感受以及由于振動引起的汽車零部件強(qiáng)度和壽命問題均屬于NVH的研究范疇。
 
2、汽車NVH問題屬于系統(tǒng)性問題
汽車的NVH問題是系統(tǒng)性的。例如，有些轎車行駛時車廂噪聲大，查源頭在發(fā)動機(jī)，那么，這樣一個噪聲問題可能牽扯到三個部分，一個是發(fā)動機(jī)本身的噪聲大，一個是發(fā)動機(jī)懸置部件減振效果差，一個是車廂前圍和地板隔音技術(shù)不好，顯然，這是一個互相關(guān)連的系統(tǒng)性問題。
 
一般，當(dāng)我們遇到車廂噪聲較大時，通常會考慮是不是車廂隔音技術(shù)和材料的問題，其實真正的噪聲源頭是發(fā)動機(jī)，如果僅僅加強(qiáng)車廂的隔音技術(shù)和材料，那也只是治標(biāo)不治本，不能從根源解決問題。但如果采用NVH解決方案，則會從汽車發(fā)動機(jī)、懸置和車架等入手，從根本上解決噪聲的問題，也就是說NVH問題實際上試汽車設(shè)計生產(chǎn)過程中要解決的問題。
 
當(dāng)然，噪聲產(chǎn)生一般源于振動，行車振動大往往噪聲也較大。因此，從汽車NVH問題的角度看，解決噪聲不能頭痛治頭，腳痛治腳，而應(yīng)該考慮到整車其他方面的問題，例如要考慮到車身、發(fā)動機(jī)、輪胎、彈性支承等諸方面。

3、研究和評價方法
 
圖2 NVH Director-完整的NVH流程
 
圖3 FEM和BEM在NVH中的應(yīng)用
 
目前，比較成熟的CAE技術(shù)有以下幾種：
(1)多體系統(tǒng)動力學(xué)方法
a. 將部件抽象為剛體或彈性體，研究其動力學(xué)特性；
b. 應(yīng)用于汽車底盤懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)低頻范圍的建模與分析。
(2)有限元方法(FEM)
a. 適用于車身結(jié)構(gòu)振動、車室內(nèi)部空腔噪聲的建模分析；
b. 與多體系統(tǒng)動力學(xué)方法相結(jié)合來分析汽車底盤系統(tǒng)的動力學(xué)特性。
(3)邊界元方法(BEM)
a. 降低求解問題的維數(shù)，方便地處理無界區(qū)域問題；
b. 應(yīng)用于汽車車身結(jié)構(gòu)和車室內(nèi)部空腔的聲固耦合系統(tǒng)的分析。
(4)統(tǒng)計能量分析方法
a. 研究子系統(tǒng)之間能量流動和模態(tài)響應(yīng)的統(tǒng)計特性；
b. 適用于結(jié)構(gòu)、聲學(xué)等系統(tǒng)的動力學(xué)分析。
 
 
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