一、 概述
隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和市場(chǎng)對(duì)汽車產(chǎn)品要求的日趨多樣化，促使各整車和零部件企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)的周期越來越短。過去那種集整車和零部件開發(fā)于一體的開發(fā)方式已走向越來越分工和專業(yè)化。隨著中國加入世貿(mào)組織，零部件的全球采購已成為可能，這不僅大大提升了零部件對(duì)整車開發(fā)的支持力，而且在向整車開發(fā)提供高質(zhì)量零部件的同時(shí)也促使整車開發(fā)方式轉(zhuǎn)變，整車開發(fā)已成為除車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)外，主要是零部件的(結(jié)構(gòu))整合和(性能)匹配(標(biāo)定)行為。從一定意義上講，整車開發(fā)已不在是單純的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，如何在取得優(yōu)質(zhì)零部件總成的基礎(chǔ)上，整合匹配出滿足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求或最優(yōu)的整車系統(tǒng)性能，已成為整車開發(fā)的核心。影響汽車乘坐和使用環(huán)境重要因素的振動(dòng)噪聲性能，英譯NVH (noise & vibration & harshness) ，作為重要的法規(guī)和競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)在當(dāng)今產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)的越來越舉足輕重。振動(dòng)噪聲控制和研究更加受到重視，從方法上看，隨著整車開發(fā)職能的轉(zhuǎn)變使得整車開發(fā)對(duì)于整車振動(dòng)噪聲性能的控制的重點(diǎn)從過去的控制零部件和總成入手轉(zhuǎn)變?yōu)槠赜趯?duì)總成之間性能的總體匹配。

二、 NVH定義
NVH主要是研究車輛的噪聲和振動(dòng)對(duì)整車性能和舒適性的影響。車輛的噪聲源,主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣系統(tǒng)，高速行駛時(shí)的風(fēng)噪聲、輪胎噪聲。其它任何運(yùn)動(dòng)的部件都有可能發(fā)出噪聲。車輛的振源，主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)系統(tǒng)，不平的路面。

三、 NVH在汽車開發(fā)中的三步驟：
在汽車開發(fā)過程中，確定客戶要求、診斷故障識(shí)別噪聲、控制降低噪聲是研究NVH的重要三步驟，由于三步驟之間的關(guān)聯(lián)性，在實(shí)際的開發(fā)過程中相輔相成。

1,步驟一
明確客戶要求現(xiàn)代轎車一般都能輕易滿足振動(dòng)噪聲方面的強(qiáng)制性法規(guī)，但是客戶對(duì)乘坐舒適性的要求越來越高加之日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，NVH問題已從原有的法規(guī)強(qiáng)制轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻魪?qiáng)制。因此在實(shí)際開發(fā)過程中，我們會(huì)根據(jù)客戶的要求進(jìn)行測(cè)量，除了提交測(cè)量結(jié)果外，還給出一定程度的結(jié)論或主客觀評(píng)價(jià)。所有提供給客戶的“產(chǎn)品”應(yīng)保證正確、公正，并滿足客戶要求?？陀^評(píng)價(jià)是用描述振動(dòng)噪聲的參數(shù)如加速度、聲壓等來評(píng)價(jià)車輛NVH性能。我們既可以用試驗(yàn)也可以用分析手段得到這些客觀參數(shù)。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性或系統(tǒng)的響應(yīng)均可作為客觀參數(shù)如：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度、傳遞函數(shù)、模態(tài)頻率和振型、聲壓級(jí)等。
然而，NVH問題最終應(yīng)該由主觀評(píng)價(jià)來完成?？蛻敉ㄟ^直接接觸來體驗(yàn)感覺車輛情況，客戶的反應(yīng)來自于他們的感覺、印象或是否喜歡這款車?？蛻敉鶗?huì)給出定性地描述：如感覺太硬或太吵。因?yàn)椴煌娜藢?duì)同一輛車的評(píng)價(jià)往往不同，這取決于個(gè)人的背景、經(jīng)歷、期望、心情及其它與車輛無關(guān)的因素重復(fù)性差、對(duì)車輛小的修改不敏感。從心理聲學(xué)的角度來分析,無論如何，汽車總是要發(fā)出聲音的；車廂的隔音措施再好，也不能把所有的聲音都擋在外面。另一方面，人們也需要、或喜歡汽車發(fā)出的某些聲音，如喇叭聲，年青人偏愛跑車馬達(dá)所發(fā)出的某種有力的聲音。因此當(dāng)車輛的總體噪聲水平顯著降低后，人們開始愈來愈講究他們聽到的聲音的“品質(zhì)”；人耳是靈敏的，原本被發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣管的轟鳴聲、尖嘯聲淹蓋的其它噪聲，此時(shí)都顯露了出來，有不少是令人不快的，有些則反映了零部件的故障。
這些都對(duì)NVH的測(cè)量、分析和零部件的改進(jìn)提出了更高的要求。心理聲學(xué)用量化指標(biāo)來反映人們對(duì)聲音 “好壞”的感覺，例如響度，粗糙度，尖銳度。人有五官感覺，且非常靈敏，同時(shí)人又是汽車產(chǎn)品的惟一使用者，其評(píng)價(jià)優(yōu)劣是產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵所在之一，因此NVH方面的主觀評(píng)估是車輛及其零部件質(zhì)量檢驗(yàn)、故障診斷的必要手段。

2、步驟二
故障診斷。在開發(fā)過程中，客戶的車輛或零部件出現(xiàn)了原因不明的、異常的振動(dòng)噪音，就需要我們幫助他們找到引起這種振動(dòng)噪音的根源進(jìn)行必要的故障珍斷，而這些工作離不開對(duì)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器的掌握和正確運(yùn)用，也離不開識(shí)別各種振動(dòng)噪音的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的逐步積累。試驗(yàn)NVH方法與CAE計(jì)算分析手段結(jié)合，對(duì)于故障診斷和噪聲源識(shí)別方面往往能產(chǎn)生很好的效果。
試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果可用來驗(yàn)證和修改有限元分析模型；試驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)既可作為輸入?yún)?shù)，由有限元分析模型計(jì)算需要的量，也可作為輸出結(jié)果，驗(yàn)證有限元分析的結(jié)果；對(duì)于一部份難以建立有限元模型的構(gòu)件采用試驗(yàn)?zāi)B(tài)模型，而對(duì)希望改進(jìn)的構(gòu)件采用有限元分析模型，將兩種構(gòu)件“裝配”在一起，型成一種“混合型”的分析模型。
然而，噪聲診斷只是為了發(fā)現(xiàn)問題，查出根本原因，并沒有達(dá)到客戶的最終目的。客戶往往進(jìn)一步希望消除或減少這種振動(dòng)噪聲。作為汽車開發(fā)人員，我們需要不僅能夠發(fā)現(xiàn)問題，還要能夠解決問題。

3、步驟三、根據(jù)客戶提出的目標(biāo)，對(duì)某一對(duì)象設(shè)計(jì)并實(shí)施減振、降噪隔音的方案。以下是實(shí)現(xiàn)減振降噪的一些基本方法：
1) 消除振動(dòng)噪音產(chǎn)生的根源。這涉及到修改產(chǎn)生振動(dòng)噪音的零部件結(jié)構(gòu)，例如改善其振動(dòng)特性，避免共振；改進(jìn)旋轉(zhuǎn)件的平衡；減小相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件之間的磨擦；改善管道內(nèi)氣體或液體流動(dòng)狀況；改善包裝容器的剛度及密封性能；施加與噪聲源振幅相當(dāng)而相位相反的聲音等等。產(chǎn)品的改進(jìn)既可以是在原件基礎(chǔ)上的修改，也可以是工作原理的重大變革。這一點(diǎn)僅靠NVH工程師往往是很難完成的，必須與有關(guān)的產(chǎn)品工程師協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)。
2) 切斷振動(dòng)噪音傳遞的路徑。涉及到對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性的分析和改進(jìn)，使之對(duì)振動(dòng)噪聲具有明顯的衰減作用而不是放大。就車內(nèi)降噪而言，對(duì)結(jié)構(gòu)密封性能的分析和改進(jìn)，對(duì)各種吸音材料特性的了解和應(yīng)用，并且掌握骨架結(jié)構(gòu)與吸音材料的搭配使用的方法。例如：質(zhì)量阻尼減振器、共振腔消音器。它們主要是用于窄帶振動(dòng)或噪音成份的減弱和消除?；镜臏y(cè)量理論和方法、數(shù)據(jù)處理理論，現(xiàn)成的教科書里有，花上時(shí)間和精力就能掌握。市場(chǎng)上有各種各樣的測(cè)量?jī)x器可供選擇，測(cè)量?jī)x器供應(yīng)商也是我們不斷了解、跟蹤國際上測(cè)量方法和手段的重要渠道（所以應(yīng)經(jīng)常參加那些儀器供應(yīng)商的產(chǎn)品介紹會(huì)）。關(guān)健是根據(jù)客戶的要求和目標(biāo)，如何選擇恰當(dāng)、正確的測(cè)量手段，并據(jù)此分析得出有用的信息。為了達(dá)到減振降噪的效果，就要修改有關(guān)的結(jié)構(gòu)，這需要綜合的能力和經(jīng)驗(yàn)。此時(shí)須全面考慮修改方案對(duì)其它性能和功能的影響，考慮實(shí)施所要花費(fèi)的時(shí)間和成本。

四、NVH分類、研究及開發(fā)實(shí)例而對(duì)NVH噪聲定義、測(cè)量評(píng)價(jià)分析及噪聲的控制往往是通過研究車外和車內(nèi)的噪聲振動(dòng)情況來體現(xiàn)。
1、車外NVH噪聲
1）車外噪聲源：影響車外噪聲的主要有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、冷卻噪聲、排氣噪聲、輪胎輻射噪聲和排氣系統(tǒng)的再生輻射噪聲以及其他機(jī)械噪聲。這些噪聲一般在中高頻范圍內(nèi)，由于車外噪聲直接構(gòu)成了對(duì)周圍環(huán)境的污染排放，因此各國都有嚴(yán)格的限值和測(cè)試方法。
2）車外噪聲的測(cè)量和評(píng)價(jià)：
A、加速行駛車外噪聲測(cè)量及評(píng)價(jià)：加速行駛車外噪聲是對(duì)于整車噪聲水平等綜合評(píng)價(jià)，是汽車認(rèn)證最重要的指標(biāo)之一。各國的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量方法的規(guī)定基本相同(包括剛剛頒布我國標(biāo)準(zhǔn)GB1495-2002)，由于各國發(fā)展水平不同因此限制有一定的差異(比如：GB1495-2002對(duì)于轎車的限值要比歐洲大3dB(A))。目前最具先進(jìn)性而且被廣泛采用的要屬歐共體51號(hào)法規(guī)(即：ECE Reg. No.51)測(cè)量方法和相應(yīng)的限值。值得說明的是：法規(guī)只是國家或地區(qū)間總體水平等體現(xiàn)，汽車企業(yè)為了保持產(chǎn)品的領(lǐng)先地位，往往有更為嚴(yán)格的公司內(nèi)部限值，作為產(chǎn)品開發(fā)的目標(biāo)。
B、汽車定置噪聲測(cè)量：它實(shí)際上是整車無負(fù)荷狀態(tài)下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣噪聲的評(píng)價(jià)，一般作為對(duì)車外噪聲評(píng)價(jià)的補(bǔ)充，其方法和限值標(biāo)準(zhǔn)也是作為車外加速噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的附件。
3）車外NVH噪聲的控制：車外噪聲