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整车NVH介绍一、NVH定义NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。
声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述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。
由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不平顺性。
又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
二、噪声的种类产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。
从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声及噪声源通过各种声学途径传入车内的噪声及汽车各部分振动传递途径激发车身板件的结构振动向驾驶室内辐射的噪声组成车内噪声。
)。
其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。
因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。
此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。
这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。
三、噪声的抑制1、改进噪声源噪声源抑制主要为发动机减震、进气噪声抑制、排气噪声抑制及传动系噪声抑制，即优化前消声器、主消声器及降低排气吊挂刚度；改进空气滤清器；采用小动不平衡量传动轴（在动力线校核后基础上）。
1.1、发动机减震减震垫布置原则：动力总成悬置布置主要分为三点式、四点式两种，KZ218系列车型动力总成悬置采用三点式布置。
动力总成质心理论上应布置在三角形重心上，并发动机悬置平面法线交点应在动力总成惯性主轴上方。
整车NVH仿真模拟技术研究一、概述整车NVH仿真模拟技术是现代汽车工业中的重要技术之一，主要应用于汽车产品及零部件的设计和开发过程中对NVH噪声、振动与传动性能进行预测与评估，以达到提高汽车产品品质、降低开发成本和提升市场竞争力的目的。
本文将从整车NVH仿真模拟技术原理、应用、发展现状及趋势等方面进行介绍和分析。
二、整车NVH仿真模拟技术原理整车NVH仿真模拟技术主要是运用有限元、边界元、传递矩阵等多种方法，对汽车车身、发动机、底盘及其它空气和机械噪声源进行建模和仿真计算，并结合试验验证和优化，对整车NVH性能进行分析和评估。
1.有限元方法（FEA）有限元方法是将一个复杂的大系统分解成若干个较小的、简单的子系统，并且进行离散化，计算每个子系统的特性参数。
然后，通过组合论把每个子系统重新组成一个大系统，并分析其总体特性，从而解决全局问题的一种数值计算方法。
在整车NVH仿真模拟中，有限元方法主要用于车身和底盘的NVH分析和评估。
2.边界元方法（BEA）边界元方法通常将待求解的问题的边界与周围环境联系起来，将问题转化为一些与边界相关的算法。
实际上深入发掘了边界的信息，用边界而非内部的信息表示问题，从而使计算得到简化。
在整车NVH仿真模拟中，主要应用于板件和空气噪声的分析和评估。
3.传递矩阵方法（TMM）传递矩阵方法是以系统的输入、输出特性和传递函数为基础，分析系统内外噪声发生、传输和反射的技术方法。
它能有针对性地对汽车的空气、机械、液体等噪声进行分析和评估，可以了解噪声对车辆各个部位的影响和损伤，为NVH优化提供科学依据。
三、整车NVH仿真模拟技术应用整车NVH仿真模拟技术在汽车行业中应用广泛，主要集中在以下方面：1.车身和底盘NVH分析评估车身和底盘是汽车的基本构成部分，而其NVH性能是影响乘坐舒适性的最重要因素之一。
通过整车NVH仿真模拟技术，汽车设计师可以更加直观地了解不同材质、结构、加工工艺等因素对NVH性能的影响，从而对设计方案进行优化，提高整车NVH性能。
整车nvh试验项目
1. **车内噪声测试**：在车内不同位置测量噪声水平，包括驾驶员和乘客位置，以及后排座椅位置。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车内噪声对乘客的影响。
2. **车外噪声测试**：在车外不同位置测量噪声水平，包括车辆前部、后部和侧面。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车辆对周围环境的噪声排放。
3. **振动测试**：测量车辆在不同位置的振动水平，包括方向盘、座椅和地板。
测试在不同速度和路况下进行，以评估车辆振动对乘客的影响。
4. **声振粗糙度测试**：评估车辆在不同位置的噪声和振动的粗糙程度，包括车内和车外。
声振粗糙度是噪声和振动的综合评估指标。
5. **模态分析**：通过模态分析来评估车辆结构的振动特性，以确定车辆结构的固有频率和模态形状。
这有助于找出可能导致噪声和振动问题的结构弱点。
6. **道路试验**：在实际道路条件下进行车辆噪声和振动测试，以评估车辆在真实驾驶条件下的 NVH 表现。
7. **风洞试验**：在风洞中测试车辆的空气动力学性能，以评估风噪对车辆 NVH 的影响。
以上是一些常见的整车 NVH 试验项目，具体的试验项目可能因车辆类型、市场需求和法规要求而有所不同。
汽车NVH仿真分析之CAE汽车设计中的NVH分析主要包括：噪音（Noise）、振动（Vibration）、平稳（Harshness）三项，即乘坐“舒适感”。
随着收入水平的提高，消费者越来越看重汽车产品的舒适性即NVH性能，因此汽车开发中也必不可少的要进行NVH分析，主要包括动力系统NVH、车身NVH、底盘NVH三大部分国外汽车公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关的。
而各大公司有近1/5的开发费用耗费在解决车辆NVH问题上，丰田Camry，本田Accord（阿科德）和美国克莱斯勒Tolos轿车。
国内现在已经有很多整车企业和零部件企业开始了这方面的技术储备和实际应用。
如，江铃，福田，长安汽车等。
而汽车NVH分析则涉及到汽车在各级频率的模态分析，不同路面工况激励下的汽车振型，还有风噪、发动机噪声、轮胎噪声等声学研究，这些都离不开CAE仿真分析。
从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源（发动机、变速器、路面等）、振动传递器（由悬挂系统、悬置系统和边接件组成）和噪声发射器（车身）组成的系统。
一般来说整车NVH可细分为以下部分：降低NVH的主要措施：①降低NVH源头处输入的力②提供隔离措施③对车辆进行模块化管理④节点安装到位以及动态减震等例如在元王为客户进行的CAE分析项目中，进排气系统是汽车噪声的重要来源，采用ABAQUS完全活顺序声固耦合分析，可以得到其中的声压分布，为发动机的降噪设计提供依据。
降低NVH不只是噪声或振动的问题，是一个系统性的问题。
例如汽车行驶时车厢噪声大，查源头在发动机，而这个噪声问题可能就涉及到三个部分，一个是发动本身的噪声大，一个是发动机悬置部件减振效果差，一个是车身前围和地板隔音技术不好。
汽车舒适度决定着对客户的体验和购买行为，对动力系统NVH、车身NVH、底盘NVH三大部分的CAE仿真分析，能帮助汽车行业客户有效降低NVH,提高汽车产品的市场竞争力。
整车NVH性能开发中的CAE技术综述一、本文概述随着汽车工业的飞速发展，消费者对汽车品质的要求日益提高，整车的NVH（Noise, Vibration, and Harshness，即噪声、振动与声振粗糙度）性能已成为评价汽车品质的重要指标。
为了满足市场的需求和提升产品竞争力，整车NVH性能开发显得尤为关键。
在这个过程中，计算机辅助工程（CAE）技术以其高效、精准的特点，成为了NVH性能开发中不可或缺的工具。
本文旨在对整车NVH性能开发中的CAE技术进行全面综述。
我们将对NVH性能的重要性和影响因素进行简要介绍，以便更好地理解CAE技术在NVH性能开发中的应用背景。
接着，我们将重点分析CAE 技术在整车NVH性能开发中的应用现状，包括其在噪声控制、振动分析和声振粗糙度优化等方面的具体应用。
我们还将探讨CAE技术在NVH性能开发中的优势和局限性，以及未来可能的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能够为从事整车NVH性能开发的工程师和研究人员提供有益的参考和启示，推动CAE技术在整车NVH性能开发中的进一步应用和发展。
二、NVH性能开发概述NVH（Noise, Vibration, and Harshness）性能是评价汽车乘坐舒适性的重要指标，涵盖了车内噪音、振动以及冲击等感觉。
随着消费者对汽车舒适性要求的日益提高，NVH性能的开发和优化在整车开发中占据了越来越重要的地位。
NVH性能开发不仅涉及到车辆设计、制造、试验等多个环节，还涵盖了声学、振动理论、材料科学等多个学科领域。
在整车NVH性能开发中，CAE（Computer-Aided Engineering）技术以其高效、精确的特点，成为了不可或缺的工具。
CAE技术可以对车辆的NVH性能进行仿真分析和预测，帮助工程师在车辆设计阶段就发现并解决潜在的NVH问题，避免了后期物理样车试验的繁琐和高昂成本。
同时，CAE技术还可以对不同的设计方案进行快速比较和优化，提高了整车的NVH性能开发效率。
整车NVH性能的设计及控制流程整车NVH（噪声、振动和刚度度量）性能的设计和控制流程是通过在整车设计和制造过程中考虑和处理噪声、振动和刚度方面的问题，以确保车辆在正常运行情况下尽可能地减少噪声和振动的传播，提高车辆的驾驶舒适性和乘坐质量。
以下是整车NVH性能的设计和控制流程的一般步骤和主要内容。
1.制定目标：在整车设计和制造开始之前，制定明确的NVH性能目标。
这些目标可以包括设定最大允许的噪声和振动水平，确定NVH性能的重要性等等。
2.建立NVH团队：组建专业的NVH团队，包括工程师、设计师和测试人员。
团队应具备相关的技术知识和经验，能够开展NVH性能的评估和改进工作。
3.噪声和振动源的分析：对整车的各个组成部分、系统和装配件进行噪声和振动源的分析。
通过使用计算机模拟软件、实验测试和相关工程手段，确定主要噪声和振动源。
4.噪声和振动传递路径的分析：分析噪声和振动在整车结构中的传递路径，并识别传递过程中的能量损失、倍增和共振点。
通过建立整车结构的有限元模型和模拟软件，验证传递途径的准确性。
5.噪声和振动控制设计：通过改进整车结构、优化组件和系统的设计，降低噪声和振动的产生和传播。
这包括通过优化悬挂系统、减震器和扭矩杆等零部件的设计，改变材料和制造工艺，降低噪声振动的产生。
6.噪声和振动隔离和消除设计：通过合理的隔离和消除设计，减少噪声和振动的传递到车辆驾驶室和其他敏感区域。
这可以通过使用隔音材料、减振器、消声器等来实现。
7.NVH跟踪和测试：在整车设计和制造过程中进行持续的NVH性能跟踪和测试。
这包括使用各种测试设备和仪器进行噪声和振动的测量和分析，以评估整车的NVH性能。
8.NVH改进和优化：根据实际测试结果和客户反馈，对整车的NVH性能进行改进和优化。
这可能包括制定针对性的设计和制造改进，以减少噪声和振动的产生和传播。
9.验证和确认：在整车设计和制造完成后，进行最终的NVH性能验证和确认。
通过使用专业的测试设备和方法，比较车辆的实际NVH性能与设计目标的符合程度。
![07-CAE在乘用轿车NVH设计开发及优化中的应用[1]](https://uimg.taocdn.com/904509ec4afe04a1b071de0f.webp)
第四届中国 CAE 工程分析技术年会论文集CAE 在汽车 NVH 设计开发及优化中的应用刘显臣 刘亚彬 周鹂麟 姚俊贤(北京希艾益科技有限公司 北京市大兴区亦庄东工业区科创三街 7 号 100076) 摘要：本文阐述了在乘用轿车开发过程中，如何应用 CAE 分析技术提高整车的 NVH 性能，并运用 CAE 技术对 某乘用轿车进行了结构分析与优化设计。
首先，用 CDH/AMLS 软件结合 NASTRAN 软件计算了车体及车室内流体 固有模态，运用流固耦合技术获得激励下的车体振动及车室内声学特性结果，用 CDH/VAO 软件对车身结构不 合理之处进行了优化，实现了满足轻量化要求的最佳 NVH 性能。
关键词：CAE NVH CDH 优化 有限元法 汽车1 综述相对于 CAE 在车身强度、刚度领域内的应用，NVH 的 CAE 技术起步比较晚，NVH 的建模方 法以及计算方法还处于摸索阶段。
但随着计算机的能力及容量的越来越强大，计算结果的精 度越来越准确，计算方法越来越科学性，CAE 在汽车的 NVH 开发设计当中所发挥的作用也越来 越大。
在汽车开发设计的初期，就已经开始了 NVH 的各项规划，甚至在样车完成之前或设计 图纸完成之前，通过对现有车型的对比，就可以预先得到新开发车型的 NVH 性能指标，并在 此基础上，对设计及制造的各个环节加以优化及完善。
无论是从设计成本上，还是从开发周 期上考虑，都为车厂更快、更好地开发出新一代车型来提供了强有力的保障。
可以预测，NVH 的 CAE 技术，在汽车设计开发及改进领域内的应用会越来越广泛，而其本身也会越来越成熟， [1,2] 成为人们进行汽车设计开发所不可或缺的工具 。
2 模态分析对白车身进行模态分析，求得结构的固有频率和振型，从而了解结构的动态特性。
获得 车身的模态有试验和有限元计算两种方法。
而在样车制造出来这前，有限元法是最常用的一 种方法，对于一名经验丰富的 CAE 工程师来说，利用有限元法计算得到的车身模态值，与试 [1] 验测试结果相比，可以控制 5%的误差范围内 。
整车NVH性能的设计与控制流程随着我国汽车产业的跨越式开展，汽车的群众化和普及，作为顾客可直接感受的汽车NVH 性能备受顾客和汽车厂商的关注。
汽车的NVH性能作为等同于平安性、燃油经济性和排放等性能的重要性能之一, 在研发过程中如何进展整车NVH性能的设计与控制是值得探讨的重要课题。
本文针对汽车产品研发过程中各阶段整车NVH要求和任务，分析与探讨了整车NVH性能的设计与控制方法与流程。
1、引言在汽车产品研发过程中,通常将汽车的性能分解为许多功能。
如果这些功能到达了设计要求，整车的性能就能到达所期望的目标。
汽车的NVH性能是汽车产品各主要性能中重要的性能指标之一。
世界各大跨国汽车公司均在汽车研发流程的各个阶段，将汽车的NVH性能等同于平安性、燃油经济性和排放等性能，进展设计和控制。
在世界著名的汽车质量评估机构J. D. Power 评估汽车质量性能指标中有近三分之一的质量指标与汽车的NVH直接相关。
随着我国汽车产业的跨越式开展，汽车的群众化和普及，中国汽车顾客群的成熟，人们对作为顾客可直接感受的汽车的NVH性能的要求将越来越高。
由于汽车技术的不断进步，各级供给商与整车厂的日益严密合作，不同品牌汽车的使用性能和平安性之间的差异日趋缩小。
而汽车的NVH性能常常成为区分汽车品牌好坏的重要指标之一。
国内有一些新研发的汽车，由于汽车NVH性能达不到顾客的满意度而停产和延迟上市的事情经常发生。
因此，国内各汽车厂商开场重视提高NVH性能，并用它来展现汽车品牌的特点；同时，作为汽车品牌子的卖点之一。
在国内，近几年，各大汽车公司投入了大量资金和人员从事汽车NVH的研究，以解决目前上市汽车的NVH问题。
但是，由于在汽车产品研发过程中对NVH性能的关注不够，也可以说，在汽车产品开发过程中没有将NVH 性能作为一个性能指标〔等同于汽车排放和汽车平安根本性能〕来设计开发，使得汽车上市后，汽车NVH性能出现许多问题。
整车厂的NVH试验与开发部门主要精力在于应急处理现生产产品中NVH问题的解决。
汽车NVH技术探析摘要：随着汽车工业的迅速发展,人们对于汽车的舒适性和振动噪声控制的要求越来越严格。
据国外有关资料表明,城市噪声的70%来源于交通噪声,而交通噪声主要是汽车噪声。
它严重地污染着城市环境,影响着人们的生活、工作和健康。
所以噪声的控制,不仅关系到乘坐舒适性,而且还关系到环境保护。
然而一切噪声又源于振动,振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏,从而降低汽车的使用寿命;过高的噪声既能损害驾驶员的听力,还会使驾驶员迅速疲劳,从而对汽车行驶安全性构成了极大的威胁。
所以噪声控制,也关系到汽车的耐久性和安全性。
因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的,既要减小振动,降低噪声,又要提高乘坐舒适性,保证产品的经济性,使汽车噪声控制在标准范围之内关键词：汽车、NVH、控制一、整车NVH介绍（一）NVH定义NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度),由于以上三者在汽车等机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。
声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述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。
由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不平顺性。
又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
NVH 噪声、振动与声振粗糙度,，是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。
业界将噪声、振动与舒适性的英文缩写为NVH（Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，它是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。
有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。
对于汽车而言，NVH问题是处处存在的，根据问题产生的来源又可分为发动机NVH、车身NVH和底盘NVH三大部分，进一步还可细分为空气动力NVH、空调系统NVH、道路行驶NVH、制动系统NVH等等。
整车NVH性能优化的研究与实践随着汽车产业的不断发展，消费者对汽车的需求也越来越高，除了舒适性和安全性，NVH（噪音、振动与硬度）成为了一种重要的衡量标准。
因此，汽车制造商不仅注重汽车的驾驶性能和外观设计，也注重车辆NVH性能的优化。
本文将重点介绍整车NVH性能优化的研究与实践。
一、整车NVH性能的定义NVH是乘坐汽车时会被感知到的噪声、振动和硬度，也是制约汽车舒适性和驾驶安全的重要因素之一。
因此，整车NVH性能通常指汽车在静止、行驶、高速运行等不同工况下的NVH性能评估指标。
一般包括噪声、振动、硬度等方面。
二、整车NVH性能的优化方法1. 传统NVH优化方法传统NVH优化方法主要包括质量控制、隔音措施、降振措施等。
其中，质量控制主要是通过优化零部件的加工工艺和材料选择等，确保零部件的制造精度和一致性，从而增强整车结构稳定性和NVH性能。
隔音措施主要包括在车辆结构内部和顶盖、底盘等外部部件加装吸音材料、隔音材料等，以减少内外部噪音的传播。
降振措施主要是通过优化车身结构设计、加装阻尼材料等措施，有效降低整车振动。
2. 基于CAE的NVH优化方法随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，基于CAE的NVH优化方法得到了广泛应用。
这种方法主要是通过建立仿真模型，并进行振动模拟分析、噪声辐射特性仿真等，以针对不同的在静止、行驶、高速运行等不同工况下的NVH问题，优化整车结构设计、零部件匹配和材料选择等，从而有效提升整车NVH性能。
3. 基于主动控制的NVH优化方法随着车载电子产品和智能控制技术的应用，基于主动控制的NVH优化方法也发展起来。
该方法主要是通过在车辆结构上加装振动传感器和执行器等装置，实现对车辆振动的主动控制。
例如，在车辆悬挂系统中集成主动隔振系统，通过实时调节阻尼和弹性，能有效减弱车体与路面的振动，增强整车NVH性能。
三、整车NVH性能优化的实践案例1. 宝马5系车型宝马5系车型在新一代产品设计中注重优化NVH性能，采用了多项技术改进，包括采用高强度材料，降低车身重量，加装降噪材料，精细调节车辆表面的风阻等，综合提升了整车的NVH性能表现。
汽车公司建立高性能的计算机辅助工程分析系统，其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE应用，在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。
CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有：刚度、强度（应用于整车、大小总成与零部件分析，以实现轻量化设计）、NVH分析（各种振动、噪声，包括摩擦噪声、风噪声等）、机构运动分析等；而车辆碰撞模拟分析、金属板件冲压成型模拟分析、疲劳分析和空气动力学分析的精度有进一步提高，已投入实际使用，完全可以用于定性分析和改进设计，大大减少了这些费用高、周期长的试验次数；虚拟试车场整车分析正在着手研究，此外还有焊装模拟分析、喷涂模拟分析等。
一、刚度和强度分析有限元法在机械结构强度和刚度分析方面因具有较高的计算精度而到普遍采用，特别是在材料应力-应变的线性范围内更是如此。
另外，当考虑机械应力与热应力的偶合时，像ANSYS、NASTRAN等大型软件都提供了极为方便的分析手段。
（1）车架和车身的强度和刚度分析：车架和车身是汽车中结构和受力都较复杂的部件，对于全承载式的客车车身更是如此。
车架和车身有限元分析的目的在于提高其承载能力和抗变形能力、减轻其自身重量并节省材料。
另外，就整个汽车而言，当车架和车身重量减轻后，整车重量也随之降低，从而改善整车的动力性和经济性等性能。
（2）齿轮的弯曲应力和接触应力分析：齿轮是汽车发动机和传动系中普遍采用的传动零件。
通过对齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力的分析，优化齿轮结构参数，提高齿轮的承载载力和使用寿命。
（3）发动机零件的应力分析：以发动机的缸盖为例，其工作工程中不仅受到气缸内高压气体的作用，还会产生复杂的热应力。
缸盖开裂事件时有发生。
如果仅采用在开裂处局部加强的办法加以改进，无法从根本上解决问题。
有限元法提供了解决这一问题的根本途径。
二、NVH分析近年来，随着人们环保意识的增强，对汽车提出了更高要求。
为此，国际汽车界制定NVH 标准，即噪音(Noise)、振动(Vibration)、平稳(Harshness)三项标准，通俗称为乘坐轿车的“舒适感”。
