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低頻結(jié)構(gòu)路面噪聲控制

2022-02-21 13:23:51·  來源：汽車NVH云講堂  
　
[摘要]汽車NVH開發(fā)時，路噪性能開發(fā)逐漸成為各主機廠大力發(fā)展的專項課題。本文通過對某車型開發(fā)過程中表現(xiàn)出的低頻路噪進行優(yōu)化，驗證了底盤結(jié)構(gòu)件對低頻路噪問
[摘要]汽車NVH開發(fā)時，路噪性能開發(fā)逐漸成為各主機廠大力發(fā)展的專項課題。本文通過對某車型開發(fā)過程中表現(xiàn)出的低頻路噪進行優(yōu)化，驗證了底盤結(jié)構(gòu)件對低頻路噪問題的結(jié)構(gòu)貢獻特性。提出了兩種不同的技術(shù)路線對低頻路噪問題進行了優(yōu)化驗證，分析了各方案作用的機理及效果。為后期各項目在路噪開發(fā)上存在的相應(yīng)問題提供了借鑒。
關(guān)鍵詞：路面噪聲，底盤貢獻
1 前言
整車路噪包括低頻結(jié)構(gòu)噪聲及高頻胎噪兩種。高頻噪聲一般通過輪胎花紋調(diào)校、車身密封阻隔以及聲學(xué)包進行吸聲隔聲解決優(yōu)化；低頻噪聲多是因結(jié)構(gòu)傳遞引起，由路面激勵輪胎振動，通過輪輞、轉(zhuǎn)向節(jié)、懸架傳至車身，激勵起車身鈑金及車內(nèi)空腔，從而使車內(nèi)呈現(xiàn)出低頻轟鳴甚至壓耳的乘坐感受。路噪問題由于其激勵源的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致主機廠在對其進行調(diào)校時往往要選取多種路面進行開發(fā)，且因其低頻噪聲主要受底盤、車身等結(jié)構(gòu)件影響，往往對后期整改帶來許多麻煩，即使找到優(yōu)化方案，也往往因為周期、成本、重量等因素很難改進。因此，路噪開發(fā)對前期子系統(tǒng)目標定義尤為重要，對重點頻率段的底盤件模態(tài)分布、車身NTF及車身底盤件接附點動剛度要求很高。本文通過對某車型低頻路噪的改進案例進行闡述，說明接附點動剛度及底盤件模態(tài)分布對路噪的影響，希望能借此對后期整車路噪開發(fā)的前期控制提供數(shù)據(jù)支持。
2 某車型路噪低頻噪聲現(xiàn)狀
某車型NVH開發(fā)過程中，路面噪聲未達到目標要求。如下圖1所示，性能差距主要體現(xiàn)在80‐170Hz頻率段，前后排噪聲明顯差于競品車型，故針對該頻段進行排查分析。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗可知，此頻率段問題一般為結(jié)構(gòu)貢獻為主，一般以底盤件貢獻為首。通過多參考點TPA分析結(jié)合PCA分析，明確80‐170Hz頻率段受前懸架影響較大，確認底盤結(jié)構(gòu)件對該激勵有放大效應(yīng)。該車型副車架安裝點車身側(cè)NTF在80‐150Hz已接近65dB，遠高于設(shè)計目標55dB，其車身端固體傳聲特性過大。針對此問題我們采用了兩種不同的技術(shù)路線對車內(nèi)路面噪聲進行優(yōu)化。1. 繼續(xù)采用剛性連接副車架結(jié)構(gòu)，通過加強安裝點及接附點動剛度的形式，加強結(jié)構(gòu)剛性，達到降低車內(nèi)噪聲的目的。2. 通過更換柔性連接副車架，對低頻段路面輸入形成二次隔振效應(yīng)，降低輸入到車身內(nèi)部的振動值，達到降低車內(nèi)噪聲的目的。這兩種技術(shù)路線所體現(xiàn)的測試結(jié)果均在下面進行了詳細的討論。
3 低頻結(jié)構(gòu)路噪優(yōu)化方案
3.1 方案1：剛性連接副車架增加副車架安裝點動剛度
如上所述，造成車內(nèi)噪聲值偏大的主要原因在于輸入到車身的振動量級。振動傳至車第一個路徑即為車身與副車架的接附點，該點動剛度直接影響到車內(nèi)振動的輸入情況。對該車副車架安裝點動剛度進行原點動剛度測試發(fā)現(xiàn)，80‐100Hz處存在明顯谷值。最小動剛度達到5000N/mm范圍，如圖2所示。依據(jù)經(jīng)驗可知，底盤件原點動剛度普遍建議達到10000N/mm以上，故判斷此處剛性較差，需及時加強。
加強方案采用手工焊接鋼板方式，對安裝點局部進行剛度提升，提升后狀態(tài)如圖3所示。其安裝點動剛度較原有狀態(tài)提升進一倍，最低點已接近10000KN/mm水平，如圖4所示。加強后噪聲改進效果明顯，70‐100Hz頻率段該井提升約4dB，如圖5所示。

3.2 方案2：前隔振副車架
由于本車型副車架采用剛性連接結(jié)構(gòu)，其一階Z向及X向彎曲模態(tài)均低于200Hz。同時其結(jié)構(gòu)強度偏弱，實際情況下副車架本體受激放大效果明顯。通過對前副車架進行柔性連接改制，解耦副車架結(jié)構(gòu)與車身結(jié)構(gòu)，將副車架結(jié)構(gòu)模態(tài)偏離100‐170Hz區(qū)域。同時采用隔振形式，形成雙層隔振結(jié)構(gòu)，降低對車身的振動結(jié)構(gòu)輸入。改進效果如圖6所示，在70‐175Hz頻段內(nèi)不同頻率下效果十分明顯，最大改進效果達到5dB以上。
4 結(jié)論
本文通過對某車型低頻結(jié)構(gòu)噪聲的優(yōu)化，明確了底盤件結(jié)構(gòu)對低頻段路面噪聲的貢獻特性。采用剛性加強及柔性連接等兩種不同的技術(shù)路線，驗證了結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)改進后對車內(nèi)路面噪聲的優(yōu)化效果。
作者：楊銘杰，談洋，婁小寶，楊大成，蘇楊
作者單位：吉利汽車研究院
來源：2017汽車NVH控制技術(shù)國際研討會論文集
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