谢晓龙_汽车轰鸣声产生机理研究
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某车型车内轰鸣噪声的分析与优化作者:刘林根刘邦雄许早龙尹若愚肖颐来源:《汽车科技》2018年第06期摘; 要:针对某车型加速过程中发动机转速2800rpm时引起的车内轰鸣问题,利用LMS b测试系统,对该车进行NVH测试。
通过频谱分析,找到引发车内轰鸣问题的频率范围,对相近模态的零部件进行排查,判断为空调压缩机系统模态偏低,与发动机工作频率产生共振导致车内轰鸣,降低了车内声品质。
为此基于有限元仿真方法提高压缩机系统的模态,避免与发动机在常用转速下的共振,改善了车内轰鸣噪声。
关键词:轰鸣;模态分析;共振;频谱分析中图分类号:U462.3; ; ; 文献标识码:A; ; ;文章编号:1005-2550(2018)06-0060-05Analysis and Optimization of Booming Noise a VehicleLIU Lin-gen, LIU Bang-xiong, XU Zao-long, YIN Ruo-yu, XIAO Yi( R&D Center of Jiangxi Changhe Automobile Co., Ltd., Jingdezhen 333002, China )Abstract: To solve the Booming noise problems at 2800 rpm of engine speed for a vehicle during acceleration, a NVH test was applied to analysis the problems by using LMS test system. Find the frequency range that caused the boom in the vehicle through spectrum analysis. After checking the components of the similar mode, it is judged that the mode of the air conditioning compressor system is low. And it caused boom in the vehicle due to resonate with frequency of engine work and air conditioning compressor system. Then the sound quality was reduced in the vehicle. In order to improve the booming noise, avoid the resonance of the engine at the common speed by improving the modal of compressor system based on finite element simulation method.Key Words: boom; modal analysis; resonance; spectrum analysis1; ; 前言汽车的NVH(Noise Vibration Harshness)性能是汽车研发过程中重要的性能指标之一,车内噪声的大小往往最能直观体现汽车的NVH水平,对车内噪声进行有效管控是保证整车NVH水平的主要手段之一。
V ol 36No.4Aug.2016噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第36卷第4期2016年8月文章编号:1006-1355(2016)04-0151-05小波分析在汽车空调启动异响诊断中的应用杨诚,肖尧,胡美龙(重庆大学汽车工程学院,重庆400044)摘要:当按下汽车空调启动键(AC ON )后,空调系统工作,车内产生异响。
针对车内空调启动异响,探究其产生原因和影响因素以解决该问题。
使用B&K 信号采集系统对车内噪声信号与压缩机、膨胀阀的加速度信号进行采集。
选取适当的小波基和小波参数,对信号进行小波能量谱分析。
发现空调启动异响是由压缩机吸合时衔铁的冲击振动引起,并与膨胀阀上的振动相关。
对压缩机、空调管路采取隔振减振措施后,压缩机吸合冲击及膨胀阀振动大大衰减,车内的空调启动异响明显减弱。
关键词:振动与波;空调启动;车内异响;小波分析;压缩机吸合冲击;膨胀阀中图分类号:TB533+.2文献标识码:ADOI 编码:10.3969/j.issn.1006-1335.2016.04.032Application of Wavelet Analysis to Vehicle AC-ON AbnormalSound DiagnosisYANG Cheng ,XIAO Yao ,HU Mei-long(Collage of Automotive Engineering,Chongqing University,Chongqing 400044,China )Abstract :Abnormal noise starts inside vehicles as soon as the air-conditioning (AC)ON button is pressed and AC system starts working.In this paper,the cause and influencing factors of this AC-ON noise are investigated to solve for the problem.Interior sound pressure and acceleration signals of the compressor and the thermal expansion valve (TXV)are measured using B&K signal acquisition system.The appropriate wavelet base and wavelet parameters are chosen to analyze the wavelet energy spectrum of the signals.It is found that the AC-ON abnormal noise is caused by compressor ’s activating impact and the TXV vibration.Countermeasures of isolation and damping are applied to the compressor and the TXV .As a result,the compressor activating impact and the vibration of TXV as well as the AC-ON noise are significantly reduced.Key words :vibration and wave;AC-ON;interior abnormal noise;wavelet analysis;compressor ’s activating impact;thermal expansion valve车载空调系统是汽车的一个重要系统,也是汽车NVH 问题关注较多的一个子系统[1]。
某车辆加速车内轰鸣问题分析与解决方法作者:翟志雄黄志亮来源:《时代汽车》2024年第02期摘要:某车辆在加速过程中当发动机转速在3500rpm左右时存在明显轰鸣声,该转速段附近为常用转速段,严重影响乘客主观感受及车辆品质,通过试验与仿真分析相结合的方法,从噪声源及传递路径对轰鸣声产生的原因进行分析和验证,确认该轰鸣声受动力总成标定、长半轴、前副车架、右前纵梁局部模态共同影响,综合考虑可实施性与成本,逐一解决,达到消除轰鸣声的效果。
关键词:轰鸣声标定模态动力吸振器1 前言当今社会汽车逐渐普及,使消费者对车辆的静态与动态的要求越来越高。
车辆的NVH性能是衡量整车性能的重要指标,而加速轰鸣声作为NVH性能评价的关键项目,在开发过程中应加以避免。
对于搭载四缸发动机的车辆,高转速的轰鸣声大多为发动机二阶激励与半轴、前副车架、前纵梁模态耦合,引起车内轰鸣激励通过半轴和悬置传递至车身,引起局部钣金件或结构模态被激发从而引发人耳强烈的压耳感。
本文以开发过程中的某款车辆为例,通过试验与仿真分析相结合的方法,确认引起车内轰鸣的主要部件,从而通过ECU和TCU标定优化、长半轴加双模动力吸振器、前副车架加A字复合加强梁且增加焊点、前纵梁根部斜向支撑四种方案改善车内轰鸣声。
2 问题描述某车辆在加速过程中,当发动机转速在3500rpm附近时,驾驶员耳旁可以听到明显轰鸣声,压耳感严重,但后排驾乘人员无此相关感受。
通过3档全油门加速工况采集主驾右耳总声压级曲线和2阶、4阶、6阶次噪声曲线,可以看出在3500rpm附近2阶次曲线峰值突出,接近72dB(A),紧挨总声压级曲线,因此可以判断该轰鸣产生的主要贡献量为2阶次噪声,如图1所示。
由于该轿车搭配四缸四冲程发动机,因而根据其本身固有特性,可以计算出点火频率为[1]其中i为噪声与振动的阶次,n为发动机的曲轴转速,因此可以计算出发动机在3500转附近2阶次噪声频率为117Hz左右。
2019年第1期摘要:低频轰鸣声是轿车行业中所面临的重大问题,针对某轿车后排低频轰鸣的实验中,明确了低频轰鸣的主要特征,以及其在轿车传递路径灵敏度分析,确定发动机2阶振动是导致低频轰鸣的主要原因,并通过在车身中发动机的后悬置点进行传送。
基于此,提出了安置动力吸振器的方式,以削减轿车低频轰鸣的目的。
关键词:轿车;低频轰鸣声;控制;动力吸振器作者简介:郜振海(1978-),男,河南安阳人,大学本科,讲师,主要研究方向:汽车电子控制技术。
轿车低频轰鸣声控制中动力吸振器的应用郜振海1,李丽艳2(1.新乡职业技术学院,河南新乡453000;2.郑州理工职业学院,河南郑州450000)1车内噪音汽车在运行的过程中,均存在不同程度的振动噪音。
由于轿车的车窗壁板本身就具备振动的特点,再受到汽车内部封闭环境因素的影响,当车内封闭的乘坐室受到压缩的时候,空气的体积就会相应地产生变化,并具有极高的阻抗,从而与室内的壁板振动产生较强的耦合。
车内轰鸣声作为车内噪音的一种,就是通过汽车内壁板振动与声腔耦合所产生的,并且改轰鸣声具有升压极高、频带窄等特点,直接影响了汽车乘务人员的舒适性。
在研究中发现,车内轰鸣声产生,必须要具备3个条件,即:封闭的空间、壁板结构振动与空腔声学模态产生的耦合、曾力现象。
2车内低频轰鸣声特点和灵敏度分析2.1车内低频轰鸣声特点分析以某品牌的新车为试验车辆,在试验的过程中发现,该车辆在3挡全油门加速时,发动机转速达到2000r/min 的情况下,后排就会出现明显的轰鸣声。
为进一步对该汽车的轰鸣声进行实验,使该汽车在平直的道路上行驶,在行驶过程中,进行3挡全油门加速的时候,后排右侧的乘车人员通过麦克风对轰鸣声的数据进行测试。
在测试的过程中发现,当车辆的发动机转速达到2040r/min ,低频轰鸣值出现明显的顶峰。
进一步分析发现,发动机2阶振动是导致低频轰鸣的主要来源,消除车内低频轰鸣声必须采取相应的措施对其进行控制。
动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用随着社会的发展,汽车已经成为人们出行的首选工具。
虽然现在汽车的品质越来越高,但在行驶过程中仍然会遇到一些问题。
其中之一就是低频轰鸣声。
这种声音给驾驶员和乘客带来了很大的不适和安全隐患,因此需要寻找相关的解决方法。
动力吸振器是一种有效的解决方案,下面就简单介绍一下它在轿车低频轰鸣声控制中的应用。
一、低频轰鸣声的产生原因低频轰鸣声是指在汽车行驶过程中发出的低频噪声。
这种噪声大多数是由发动机、传动系统、底盘结构等发出的。
主要原因是这些部件在运动时会产生很大的振动能量,导致周围的空气和车身震动,从而产生低频噪声。
二、动力吸振器动力吸振器是一种用于减少机械振动和噪声的器件。
它由质量块、弹簧和阻尼装置组成。
质量块的质量和弹性特性决定了吸振器的工作频率,当振动频率等于吸振器的工作频率时,质量块会随振动周期性地作相对运动,从而吸收振动能量。
阻尼装置的作用是在质量块震动时提供能量损耗,从而消除振动能量,减少噪声。
三、动力吸振器在低频轰鸣声控制中的应用动力吸振器在汽车的低频轰鸣声控制中发挥了重要的作用。
一般来说,吸振器主要应用于引擎和底盘结构的振动消除。
其中,引擎振动主要是由于发动机在高转速时运转不平稳,产生的振动能量传到车身上,导致低频轰鸣声。
而底盘结构的振动大多数源于车辆通过凹凸不平的路面时,该结构会受到很大程度的振动,从而导致低频轰鸣声。
动力吸振器可以被安装在车辆的壳体和底盘结构上,以减少振动和噪声。
安装在发动机上的吸振器可以消除引擎的振动,而安装在底盘结构上的吸振器可以消除路面的振动。
这样,汽车的低频轰鸣声就会大大减小。
四、结论总之,动力吸振器是一种对于低频轰鸣声有效控制的器件。
它的应用可以减少汽车发动机和底盘结构的振动,提高汽车的驾乘舒适性和安全性。
作为汽车制造工业里的重要组成部分,在未来的发展中,动力吸振器将会越来越受到重视。
五、动力吸振器的发展趋势目前,随着汽车行业的快速发展,动力吸振器的技术也在不断创新和进化。
基于 CAE 分析的某 SUV 车内轰鸣声控制研究李玉洁;王小龙;潘威【摘要】某 SUV 在1000rpm 附近存在明显的车内轰鸣声,通过对车身模态分析、NTF 分析、节点贡献分析等 CAE分析方法进行原因分析,确定是由掀背门振动引起声腔体积变化而造成的。
改变掀背门振动特性,可降低车身声振灵敏度响应;试验验证结果表明,车内噪声在1000rpm 附近降低3dB,轰鸣声得到了明显改善。
%A SUV at 1000 rpm exists obviously booming noise, this article carries on the reason analysis through CAE analysis method of body modal analysis,NTF analysis and grid participation analysis,determined the volume change of the cavity caused by back door vibration is the primary reason.change the back door model character, can reduce the response of the body acoustic sensitivity; test results show that the car noise in near 1000rpm reduced 3dB, booming noise has been significantly improved.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3页(P78-80)【关键词】车内轰鸣声;模态分析;NTF 分析;节点贡献量分析【作者】李玉洁;王小龙;潘威【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434;广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州 511434【正文语种】中文【中图分类】U46310.16638/ki.1671-7988.2016.08.023CLC NO.: U463 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)08-78-03 汽车乘员舱是一个封闭的空间,作为弹性体的空气会在密闭的乘员舱内有自己固有的模态形式和模态频率,称之为声腔模态。
汽车声浪的原理你有没有在路上听到那种超酷的汽车声浪,“嗡嗡嗡”或者“轰轰轰”的,感觉就像一头小野兽在咆哮呢?今天呀,咱就来好好唠唠汽车声浪这回事儿。
你知道吗,汽车声浪这东西可有趣啦。
汽车发动机工作的时候,就像一个超级忙碌的小工厂。
发动机里面的活塞在气缸里上下运动,就像一群勤劳的小工人在有节奏地干活。
当活塞快速运动的时候,就会带动一系列的机械部件动起来。
比如说气门的开闭,就像是这个小工厂的大门,按照一定的节奏开关,让空气和燃料进进出出。
这一进一出可就产生了振动,就像你拍桌子,桌子会发出声音一样,这些机械部件的振动就产生了最基础的声音。
再说说汽车的排气系统。
这排气系统就像是汽车的呼吸系统,把燃烧后的废气排出去。
排气管的设计可大有讲究哦。
如果排气管比较短而且直,那废气就会比较顺畅地排出去,这时候声浪就会比较清脆、高亢,就像一个高音歌唱家在唱歌。
而如果排气管比较长,还有各种弯曲的设计,废气在里面就会像走迷宫一样,磕磕碰碰的,这样产生的声浪就会比较低沉、浑厚,就像是男低音在低声吟唱。
有些超级跑车,为了让声浪更迷人,排气管的设计那叫一个复杂又精巧,简直就是一件艺术品。
还有一个影响声浪的重要因素就是发动机的转速。
当你踩下油门,发动机转速升高的时候,就像这个小工厂开始加班加点干活啦。
活塞运动得更快,气门开闭的频率也变高,排气的速度也加快。
这时候,声浪就会变得更加响亮、激昂。
你能想象那种感觉吗?就像是一个原本在轻声哼唱的歌手,突然开始放声高歌,那气势一下子就上来了。
就像你开着车,在空旷的公路上,一脚油门下去,发动机转速飙升,声浪也跟着咆哮起来,那种感觉就像是你和汽车融为一体,在公路上尽情地撒欢儿。
而且呀,不同类型的汽车声浪还有不同的性格呢。
比如说那些小钢炮车型,它们的声浪就像是充满活力的年轻人,声音清脆而又充满激情,每次听到都感觉充满了活力。
而那些大排量的肌肉车,声浪就像是一个强壮的大汉,低沉而又有力量,仿佛能把地面都震得颤抖起来。
汽车鸣笛喇叭原理声音的产生原理:汽车鸣笛喇叭的声音产生是基于压缩空气的原理。
喇叭通常由一个马达、一个振动器和一个共振腔组成。
当司机按下车辆的喇叭按钮时,电流会经过喇叭的电线,并激活马达。
马达通过旋转的方式将电能转化为机械能,并带动喇叭振动器的运动。
振动器在声音的产生过程中起到关键的作用。
振动器通常采用的是簧片结构,也称为振片。
当马达带动振动器运动时,振片开始振动,并在共振腔中产生压缩空气的震动。
当振片振动时,它会快速地压缩和释放空气,产生一系列的压缩波和稀疏波。
这种周期性的压缩和释放导致周围空气的密度发生变化,从而形成声波。
声波通过震动空气分子的方式传播,最终产生我们能听到的声音。
信号的驱动原理:喇叭驱动电路通常包括一个继电器和一个控制开关。
继电器作为电气系统的中间开关,能够在低电流的控制信号下控制高电流的信号输出。
当司机按下喇叭按钮时,控制开关会产生一个小电流的信号,通过继电器控制高电流的信号输出,从而激活马达进行喇叭的振动。
此外,现代汽车鸣笛喇叭也可以通过车辆的电子系统进行控制,如车辆的中央处理器或者其他的电子控制模块。
这些电子系统可以通过车辆的通信总线来接收来自驾驶员或者外部环境的信号,并根据这些信号控制喇叭的鸣叫频率和时长。
总结:汽车鸣笛喇叭是通过将电能转化为机械能,再进一步转化为声波能量来产生声音信号的。
通过喇叭振动器的快速振动,产生压缩空气的震动,并最终形成声波。
同时,喇叭的信号驱动依赖于车辆的电气系统和喇叭驱动电路,通过电流的传输和控制开关的操作,将信号转化为马达的运动,进而驱动喇叭振动器的振动。
第28卷第4期2017年12月广西科技大学学报JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.28 No.4 Dec. 2017文章编号2095-7335(2017)04-0056-07 DOI: 10.16375/45-1395/t.2017.04.010某越野车车内轰鸣声的试验分析及调校李康康,向宇*(广西汽车零部件与整车技术重点实验室(广西科技大学)袁广西柳州545006)摘要:某越野车在以中间档位低转速加速时出现明显的共振及轰鸣声问题,极大影响了汽车的乘坐舒适性,主观评价不可接受.道路测试发现:在发动机转速约为1 300r/min时,车内轰鸣噪声比较明显,并且在常用车速95km/h,后桥位置出现明显振动.通过频谱分析和模态分析,认为车内轰鸣声是由于发动机二阶扭转激励经由传动系与后桥共振放大传递给车身从而引起车内振动噪声.采用在传动轴末端加装扭转减振器的调校手段,显著提髙了样车的NVH性能.关键词:轰鸣声;频谱分析;模态分析;扭转减振器中图分类号:U463.2 文献标志码:A园引言N V H(N oise,Vibration和Harshness首字母的缩写)是汽车噪声、振动和舒适性等各项指标的总称.汽车的振动与噪声直接影响到乘员的乘坐舒适性,所以,人们在购买汽车时对汽车的N V H性能要求越来越高.车内轰鸣声(Boom ingN oise)是最令乘客感到难以忍受的噪声之一,轰鸣声具有明显的低频属性,且轰鸣声有很高的声压级峰值[1],给乘客带来的压抑烦躁之感尤为强烈,因此提出一套成熟而有效的解决车内轰鸣声的声学设计流程具有很好的工程实际意义.引起车内轰鸣声的主要原因如下:传动轴一端接收由变速器输出端传递过来的扭矩,另一端将扭矩传递给驱动桥,传动轴在高速旋转时,由于质量不平衡而产生离心力,将使得传动轴剧烈振动,产生弯曲和扭转变形.当来自外界的干扰激励一主要由发动机周期性扭转激励的频率与动力传动系统的固有频率重合时,传动轴的扭转振动经过后桥放大传递到车内,若与车体或顶棚模态相互作用,便会产生车内轰鸣噪声(Boom ingNoise),严重影响汽车的乘坐舒适性.近些年,各大高校在汽车车内噪声分析与调校方面开展了广泛的研究,研究成果对解决汽车中低频声学的“轰鸣声”问题有很强指导意义.陈广露[2]建立了动力传动系统和发动机激励的扭振力学模型,并且讨论了半轴刚度和扭转减振器的匹配问题,最后通过仿真得出了扭转减振器的各项参数对传动系统扭转振动的影响结果.宋传学等[3]阐述了轿车车内噪声分析及控制方法,从结构传播噪声和空气传播噪声两方面,为车内噪声控制指明了方向.本文采用LM SSCADASSCM08测试系统与LMSTest L a b l3A软件,对某越野车的车内轰鸣声及车体共振问题进行测试分析.在此基础上,根据车辆动力学与振动原理,采用在传动轴末端加装扭转减振器的调校方法,有效降低了车内轰鸣声和整车共振,整车N V H性能得到了显著提高.1问题描述调校样车是一款搭载5M T变速器的四驱加长型越野车.样车在以两驱模式(2H模式)做主观评价时发现:在发动机转速1 300r/m in附近时,车内前排和后排都会主观感受到低频轰鸣声,轰鸣声会在车内产生很高的声压级,压迫乘员耳膜,主观评价难以接受.并且当样车在平直路面高速行驶时,驾驶员座椅和汽车收稿日期= 2017-06-06基金项目:广西自然科学基金(2013GXNSFAA019318)资助.*通信作者:向宇,博士,教授,研究方向:汽车NVH技术,E-mail:gxutxly@.第4期李康康等:某越野车车内轰鸣声的试验分析及调校57后地板出现明显振动,此时车速约为95km /h ,此车速为常用车速,如果该样车的低速车内轰鸣和高速车体 共振问题不能很好解决,肯定会引起客户的极大抱怨,严重影响汽车销量.为了识别样车噪声与振动的来 源,将基于LMSTest Lab 软件对样车进行噪声与振动的信号采集,以便确定调校手段.2整车道路试验2.1测试设备布置按照测试规范,传声器使用PC B 压力场电容式麦克风传感器,分别布置在驾驶员右耳(D R E )和副驾驶员后排(R R L)位置.发动机转速传感器使用光电传感器跟踪主皮带轮转速,直接获取发动机转速,也可 根据发动机点火二阶反算出发动机转速.数据采集前端采用LM SSCADASSCM 08测试系统.测试工况包括匀速工况60 km/h ,8〇 km/h,95 km/h,120 km /h 和3挡、4挡全加速工况(W holeOpenThrottle ),转速范围约 1 000r/m in~5 000r/m in.噪声信号米样频率不小于20 000 H z ,米用模拟人耳听力频率范围的A 计权,然后 分析总声压级(Overall level)及发动机各阶次(通常取2,4,6)对车内噪声的贡献量.发动机阶次(谐次主频 率)是指:发动机的振动源于点燃缸内混合气做功,发动机的缸数决定了在一个完整循环内做功的次数.对 于四缸机来说,完成一个四冲程循环,发动机曲轴旋转两周,点火4次,它的阶次就是2曰以此类推,三缸机 曲轴旋转两周点火3次,阶次就是1.5,六缸机曲轴旋转两周点火6次,阶次就为3.根据转速与阶次就可以算出发动机的激励频率:n*k~60式中:灶为发动机转速,噪为发动机阶次.如果整车或某些部件的固有频率与发动机的谐次主频率相接近, 则会引起共振.进行阶次分析对于分析旋转机械的振动噪声很有帮助,因为系统产生的响应大多数情况下 都与特定的阶次(当然还有共振频率产生的响应)相关,在特定的阶次上会出现相应的响应.系统的每一个 部件(齿轮、轴、活塞、泵、轮胎等)对系统的振动噪声总量级(Overall level)都有贡献.阶次分析帮助确定每 一个独立部件对总量级有多大的贡献.在传动系统扭转振动中,因为低阶频率的能量大,一般频率越高共 振能量值相应的减弱.对于四冲程四缸直列发动机的传动系统,发动机的二阶激振力往往是幅值最大的' 容易激起强烈的扭转振动,是最危险的[5].2.2试验结果及分析1.00测试过程中发现,样车在3挡全加速工况下,车内轰鸣声最为明显,又因测试数据众多,故仅以3挡全 加速工况,车内驾驶员右耳(D R E )位置噪声与副驾驶员后排(砸砸蕴)位置噪声为例进行分析.3挡全加速工况数据采集工作是在某交通试验场内长直路面上完成的,分析图1和图2驾驶员右耳 (D R E )和副驾驶员后排(砸砸蕴)两个位置的发动机二、四、六阶噪声谱图:发 动机转速为1 300r/min 时,车内出现明显的噪声峰值,且二阶噪声成分远 大于四阶和六阶噪声成分,几乎和总声压级(Overall lev el)噪声相当,驾驶 员右耳(D R E )和副驾驶员后排(砸砸蕴)两个位置的车内噪声峰值相当.根据文献理论,后驱车辆传动系扭转振动是 引起车内噪声的重要因素,传动系扭 振只能通过后桥传递到车身,从而引 起车内噪声[6].所以初步猜测车内低速 轰鸣噪声极有可能是由于发动机二阶 激励频率与传动系共振放大,经由后Fig.1•Overall level DRE:S(A) 01 2H 摸底数据 3 WOT 一Avg•Order 2.00 DRE:S(A) 012H 摸底数据 3 WOT_Avg ,Order 4.00 DRE:S(AA 01 2H 摸底数据 3 WOT_Avg • Order 6.00DRE:S(A) 01 2H 摸底数据 3 W0T_Avg,0.004.04.450.00002.43.0 3.4转速(Tl)/(x103r.min-1)图1三挡全加速车内DRE 噪声Interior noise of DRE at whole acceleration in 3th gear58广西科技大学学报第28卷桥传递给车身,并激励起车身系统多个频率相近的结构模态,引起车内振动噪声.根据发动机激励频率与阶次和转速的关系,噪为阶次取2,灶为转速取1 330r/m in,得出发动机主频约为44 H z.如果车内低速轰鸣噪声确实是由于发动机二阶激励,传动系扭振等多种类型激励通过结构振动传递到车内与空腔模态强烈耦合而成咱7],根据共振理论,则应在驾驶员右耳(D R E)和副驾驶员后排(R R L)位置,在发动机转速为1 330r/m in附近,存在一个频率约为44 H z的噪声峰值.下面将根据Colormap (彩图)验证在驾驶员右耳(D R E)和副驾驶员后排(砸砸蕴)两个位置,是否存在频率约为44 H z的噪声峰值.根据在试验场采集3挡全加速工况下的数据,生成Colormap.Colormap 是进行N V H数据分析的重要途径之一,一般设定载轴向变量为频率,再轴向数值为发动机转速,而在载-再的区域内则相对应的噪声或者振动的数值,其大小通过颜色的深浅来表示.如图3和图4所示:在驾驶员右耳(D R E)和副驾驶员后排(砸砸蕴)位置,当发动机转速在1 330 r/m in附近,确 实存在频率约为44 H z的噪声峰值,基本可以确定车内轰鸣声是由于发动机二阶激励与传动系共振放大,经由后桥传递给车身,并激励起车身系统多个频率相近的结构模态,引起车内振动噪声.为了进一步验证猜想,将用LM STest L ab13A软件里的Impact Testing模块对样车后桥进行模态测试援2.3后桥模态测试在后桥处安装振动传感器后,采 用力锤在传动轴与后桥连接处给予后桥激励,为了降低测试中的误差影响,力锤在每个测点位置敲击5次,然后图2三挡全加速车内RRL噪声Fig.2 Interior noise of RRL at whole acceleration in 3th gear图3三挡全加速车内DRE噪声彩图Fig.3 Color map spectrum of DRE at whole acceleration in 3th gear 5000.001000.0070.002H摸底50.005.00频率/Hz 500.00RRL:S(CH2)图4三挡全加速车内RRL噪声彩图Fig.4Color map spectrum of RRL at whole acceleration in 3th gear第4期李康康等:某越野车车内轰鸣声的试验分析及调校59ZM ode 3:41.956 8Hz, 2.92%Mode4:45.204 0 Hz, 2.50%图5后桥模态测试振型图Fig.5 Vibration map of rear axle in modal testing取其平均值作为模态测试结果.图 5为测得的后桥模态振型图.为了方便观察比较后桥的前四阶模态与发动机二阶激励频率的关系,将模态振型图中的数据转为如表1所示.从表1可以看出,样车后桥的前四阶模态分别为18.33匀扎,38.35 H z,41.96H z 和 45.20 H z,而发动机转速在1 300 r/m in附近(取转速范围1200 r/m in耀1400 r/m in)的二阶激励频率约在40 Hz耀46 Hz 之间,显然样车后桥的二,三,四阶模态频率均与发动机二阶激励频率极为接近,现在可以断定车内轰鸣声是因为发动机二阶扭转经由传动系与后桥共振放大从而传递给车身引起车内振动噪声.如图6所示,样车后桥位置在44 H z左右存在明显的振动峰值,便是由于后桥模态频率与发动机二阶激励频率发生耦合共振所致.表1后桥前四阶模态Tab.1 The front four orders modal data of the rear axle后桥模态频率/Hz阻尼比/%第一阶模态18.337.29第二阶模态38.35 2.34第三阶模态41.96 2.92第四阶模态45.20 2.50图远后桥在向振动频率响应曲线图Fig.6The FRF curve of the rear axle on the Z direction60广西科技大学学报第28卷3调校方案根据“激励-路径-响应”振动分析模型W ,N V H 优化的途径基本上只有3条:1)减小或者消除激励源;2)改变传递路径的模态特性或固有频率,从而避开激励源的激 励频率;3)改变响应面的刚度或阻尼特性,从而减小响应 幅值.通常发动机是汽车振动最主要的激励源之一,通过 改善发动机的N V H 性能,如采用匹配曲轴扭转减振器的 调校手段,无疑可以大幅度改善传动轴的扭振问题,但是 发动机的具体型号参数一旦与整车匹配完成,便很难再 从源头上对发动机进行N V H 调校.本文样车的调校手段 主要从传递路径上考虑,采用在后桥与传动轴连接法兰 处安装扭转减振器(TorsionalVibrationDamper-TVD ),扭 振减振器通过螺栓与法兰固定在一起并随法兰一起旋 转.橡胶阻尼式扭转减振器(TorsionalVibrationDamper) 本身主要由橡胶片等阻尼元件和减震弹簧等弹性元件构 成,根据振动力学相关理论,橡胶阻尼可以消耗系统振动 能量,而弹簧元件可以改变传动系统的扭转刚度,从而改 变传动系统的某阶固有模态,避开发动机二阶激励频率.4调校结果图7扭转减振器的实车装配图Fig.7 TVD at the end of the drive shaft如图7所示,将固有频率为45 H z 的扭转减振器通过螺栓与后桥法兰固定在一起,样车其他状态保持 不变,然后在交通试验场重新采集道路测试数据,图8—图10分别为样车原状态与加装扭转减振器之后 车内的噪声数据对比曲线图及后桥在向频率响应幅值对比曲线图.图8安装扭转减振器前后车内DRE 噪声对比(实线为安装扭转减振器)Fig.8The vehicle interior noise of DRE comparison第4期李康康等:某越野车车内轰鸣声的试验分析及调校61900.001 385.38 (1)0.91.65.0义 2.02.43.0 3.44.0转速/(x103r_min-1)图9安装扭转减振器前后车内RRL 噪声对比(实线为安装扭转减振器)Fig.9 The vehicle interior noise of RRL comparison▼0.410.830骣3.00e-3FFAuto Pow er 后桥:+Z 95 km/h 3 Auto Pow er 后桥:+Z 95 km/h 2C urve0.0000.0030.005200.0000.0040.005Max0.834@45.000 Hz 0.214@45.000 H z45.320.770.18Hz200.000 1.000.000.00频率/Hz200.00图10后桥在向频率响应幅值对比(实线为安装扭转减振器)Fig.10 The comparison of FRF curve of the rear axle on the Z direction扭转减振器主要由弹性元件和阻尼元件组成,属于一种调谐质量阻尼器,扭转减振器通常作为一个单 自由度的质量-弹簧系统而附加到共振结构中去,使原来的单自由度系统变成一个两自由度的系统[怨].根据 文献[10],扭转减振器的固有频率等于发动机二阶激振力的频率时,就能达到良好的减 振降噪的目的.引起车内轰鸣噪声的发动机二 阶激励频率为44 H z 左右,所以委托工厂特制 了一个固有频率为45匀扎的扭转减振器加装 在传动轴后段轴与后桥连接面,实测对比数 据如表2所示.表2优化前后样车状态对比Tab.2 Comparison of interior noise before and after modification测点状态DRE/dB RRL/dB 后桥Z 向振动/g原状态74.2372.340.77优化后66.1665.160.180.94C urveM axr/min 65.16@983.44 r/min dB(A)—72.34@1 374.98 r/mindB(A)□ FOverall level RRL:S (A) Section1□ F ---------OveralllevelRRL:S (A) 012H 摸底数据\mm62广西科技大学学报第28卷从表2可以看出,样车在安装扭转减振器后,驾驶员右耳(D R E)位置的噪音下降了8d B,副驾驶员后排(R R L)位置的噪音下降了7d B,后桥在向振动也降低了0.59早,达到改善车内噪声与振动的目的.该调校手段可为同类型的车内噪声问题的解决提供一定的工程借鉴.5结语1)针对某越野样车车内轰鸣声及车体共振问题,对测试数据进行比较分析,确定振动的传递路径,识 别噪声的产生根源,采用在后轴末端加装扭转减振器的调校手段,改善了传动系的模态特性,达到了减振降噪的目的.2)车内低速轰鸣噪声问题是整车开发中的一个难题,阶次跟踪,频谱分析,模态分析是识别振动噪声源,解决车辆N V H问题的有效方法.3)根据“激励-路径-响应”的减振降噪思路,合理的降噪手段能有效改善车内轰鸣噪声,同时为解决车辆低速轰鸣问题提供了一种理论依据和参考.参考文献[1]李文武.某M P V车内轰鸣噪声试验分析与降噪[D].镇江:江苏大学,2016.[2]陈广露.传动系扭转减振器特性分析与优化研究[D].上海:上海交通大学,2014.[3]宋传学,赵彤航.轿车车内噪声测量分析及控制方法[J].吉林大学学报(工学版),2007,37(5):1000-1004.[4]章春军.汽车传动系统扭转振动研究与实验[D].成都:西南交通大学,2011.[5]张伟,杨珏,张文明,等.电动轮自卸车发动机扭转振动分析与试验研究[J].中南大学学报(自然科学版),2015,46(2):512-518.[6]吴超群,汪三龙,徐进,等.国产自主品牌汽车车内噪声的识别与控制[J].噪声与振动控制,2012,32(4):92-95.[7]李玲,田率,康菲,等.某非承载式S U V车内噪声问题的分析[J].噪声与振动控制,2015,35(4):85-88.[8]王俊鹏,袁丽芸,刘灿礼,等.某车型发动机后悬置支架N V H性能分析与优化[J].广西科技大学学报,2017,28(1):65-72.[9]段龙扬,黄炯,谢明睿,等.扭转减振器在解决车内噪声轰鸣问题的应用[C].L M S中国用户大会,2010.[10]张向东,车俊铁.机械减振的基本方法分析[J].建筑机械化,2006,27(7):34-36.Experimental analysis and optimization of booming noise in a SUVL I Kangkang,X IA N G Y u*(G uangxi Key Laboratory o f A utom obile Components and V e h icle Technology,(G uangxi U n ive rsity o f Science and Technology),Liuzhou545006, C hina)A b s tr a c t:W hen the sport u tility vehicle in the m iddle gear accelerates at a low er v e lo city,the resonance andboom ing noise can be fe lt obviously,w hich affects the rid in g com fort and the subjective evaluation is unacceptable.Road test shows that the boom ing noise is more obvious when the engine speed is about 1 300 r/m in,and at thecom m only used speed o f95 k m/h,the rear axle position comes in to the obvious v ib ra tio n.Through the spectrum analysis and m odal analysis,it is believed that the boom ing noise o f the vehicle is due to the resonancea m p lifica tio n o f the second-order excitation o f the engine,w hich is transm itted to the vehicle body through the rearaxle and stim ulates several s im ila r frequencies o f the structural m odal.It is an effective way to im prove the N V H perform ance o f the prototype sig n ifica n tly to in s ta ll the torsional vib ra tio n dam per(T V D)a t the end o f the drive shaft.K e y w o rd s:boom ing noise;spectrum analysis;m odal analysis;torsional vib ra tio n damper(学科编辑:黎娅)。
喇叭工作引起的车内低频轰鸣声问题研究刁坤汪晓虎王伟东(泛亚汽车技术中心有限公司,上海201208)【摘要】车内低频轰鸣声的控制,一直是汽车NVH领域研究的热点和难点。
文章针对某车型的喇叭工作时引起的车内低频声,运用传径试验的方法,识右前大灯为噪声源&通过对前大/安装置的、优,避免了前大灯的安装偏移,从而完全了喇叭时引起的车内低频声问题的&本研究内异响问题的激励源识问题了指导。
-Abstract.Interior low-frequency boomin/contrcO hos been always o hot and difficult issue in automotive NVH fielO.Focusin/on inte/or low-frequency boomin/caused by horn,W c transfer path and mods analysis are isplemented to identify thah right front hevdlighs is sourcy of boomin/.By analy-zin/,optimizing and adjustin/tha position of tha headlight body positionin//mountin/hols,tha installation mods deviation of tha headlight is eXectively avoided,thereby completely eliminatin/tha recur-aenyeofthelow-faequenyyaoaain theyaayaused bythehoan woakin/.Theaeseaayh in thispapea providss/uidanco for ths identificotion of ths excitation sourco and problem solvin/of ths abnormal noiso in ths cor.-关键词】车内噪声低频轰鸣声模态耦合传递路径分析模态试验doi:10.3969/j.issn.1007-4554.2019.10.110引言随着中国业的飞速发展,人内性的要求不断提高,这的噪声、振声振粗(NVH)问题日益受到广⑴20。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910321949.4(22)申请日 2019.04.22(71)申请人 北京灵伴未来科技有限公司地址 100083 北京市海淀区王庄路1号B座5-C(72)发明人 朱风云 张志平 陈博 (51)Int.Cl.H04R 3/00(2006.01)(54)发明名称一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法(57)摘要本发明属于声控领域,具体涉及一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法。
目的是使车辆能够根据行驶状态产生丰富、悦耳、并能根据不同使用人的喜好进行预设的声音,使行驶更安全。
该装置包括用于获取能够计算车辆行驶状态信号的传感器单元;用于接收传感器单元发出的信号并判断车辆行驶状态的控制单元;根据控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配声音的声音产生单元。
本发明通过向车辆周围输出能够准确反映车辆行驶状态变化的声音,使车辆周围的人员感知到车辆的存在以及车辆的行驶状态,从而降低发生交通事故的可能性。
权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109982202 A 2019.07.05C N 109982202A权 利 要 求 书1/2页CN 109982202 A1.一种用于车辆的声音产生装置,搭载于车辆上,向车辆周围输出声音,其特征在于,包括:传感器单元,用于获取能够计算车辆行驶状态的信号;控制单元,用于所述接收传感器单元发出的信号,判断车辆行驶状态;声音产生单元,根据所述控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配的声音。
2.如权利要求1所述一种用于车辆的声音产生装置,其特征在于:能够计算所述车辆行驶状态的信号包括:主动轴转速信号、从动轴转速信号。
3.如权利要求2所述一种用于车辆的声音产生装置,其特征在于:所述传感器单元为主动轴转速传感器和从动轴转速传感器。
4.如权利要求1所述一种用于车辆的声音产生装置,其特征在于:所述传感器单元为惯性导航传感器和踏板压力传感器;所述惯性导航传感器用于获取车速、加速度信号,所述踏板压力传感器用于获取踏板的压力信号。
轿车轰鸣声产生机理与分析方法研究
王志亮;刘波;王磊
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2008(028)002
【摘要】分析和探讨乘坐室轰鸣的产生声机理和影响因素,并对产生轰鸣声的激励源进行总结,确定激励源的频率范围.针对某一款车出现的轰鸣声问题,建立有限元与边界元的耦合模型,用板件声贡献量的方法进行分析,找出轰鸣声产生的原因,提出修改的建议.
【总页数】3页(P79-81)
【作者】王志亮;刘波;王磊
【作者单位】河北工业大学,机械工程学院,天津,300130;河北工业大学,机械工程学院,天津,300130;天津汽车研究所,天津,300190
【正文语种】中文
【中图分类】U467.4;TB533
【相关文献】
1.轿车乘坐室轰鸣声的分析与控制研究 [J], 赵静;周弦;梁映珍
2.动力吸振器在轿车低频轰鸣声控制中的应用 [J], 祝焱杰;李江华;高鑫
3.轿车低频轰鸣声控制中动力吸振器的应用 [J], 郜振海;李丽艳;
4.轿车低频轰鸣声控制中动力吸振器的应用 [J], 郜振海;李丽艳
5.某轿车高速行驶后排轰鸣声改善研究 [J], 张强; 李守魁; 毕金亮; 赵晶宝; 陈晓梅
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汽车排气系统低速轰鸣问题研究摘要:近年来中国已经成为全球最大的汽车产销国家,去年销量突破2000万辆,预计今年全年销量将会突破300万辆。
随着汽车的快速普及,消费者对汽车的品质要求不断提高,其中车内驾乘的舒适性越来越受到终端用户的重视。
在当前竞争激烈的汽车市场上,同档次车型在常规性能方面的综合性价比越来越接近较高水平。
因此,提高车辆的驾乘舒适性成为新的竞争焦点,而其中整车NVH占据主要地位。
整车NVH不仅是影响车辆舒适性的重要因素,也是评价其品质的重要指标之一。
其中作为整车NVH主要贡献之一的排气尾管噪声也越来越受到汽车制造厂商的重视,各汽车制造厂商对排气尾管的噪声指标要求随之也越来越严苛。
本文分析了某款车型车内低速轰鸣噪音的来源,对排气尾管轰鸣的产生机理进行了探讨,提出了消除尾管轰鸣的解决方案。
并且通过模拟分析与整车尾管噪声试验相结合的方法,消除了排气尾管产生的轰鸣,提升了车内NVH的舒适性。
关键词:滑行;轰鸣声;传递损失;赫姆霍兹一、问题描述进行整车噪声评价试验时,车辆在变速器2档下,从转速6000rpm降低到1000rpm的滑行过程中,车内第二排中间座位右耳位置明显感觉有轰鸣声。
同时从排气尾管噪声的频谱图中可以看出120Hz左右处有峰值,排气尾管噪声2阶测试的结果显示噪声水平超出目标值10dB左右,此时对应发动机转速在3600rpm~3700rpm左右(图1和图2)。
图1 排气尾管噪声频谱图图2 排气尾管阶次噪声曲线二、原因分析(一)噪声源识别车内噪声的影响因素很多,根据发生机理和传播途径可将车内噪声分为固体声传播和空气声传播。
本文遇到的车内轰鸣噪声是在测试排气尾管噪声的试验中发现的,通过对排气系统冷端结构和排气尾管阶次噪声曲线(图2)的分析,经过公司专家组的讨论和经验判断,最终确定车内轰鸣产生的来源是排气系统的排气尾管。
(二)Booming产生的机理排气尾管噪声是一种脉动噪声,声音以平面波在管道中传播,当到达尾管时气流就产生脉动噪声。
某SUV排气系统振动引起车内低频轰鸣问题研究张慧芳;石岩;范永恒;史晓宁;耿鹏飞【摘要】针对某SUV车内产生低频轰鸣的问题,应用CAE仿真和试验方法研究噪声产生路径及解决方法,判断出该问题是由排气系统振动并通过"排气系统—发动机—悬置系统—车内"路径传递到车内引起.通过修改排气系统模态,使车内噪声降低0~5dB,成功解决该车车内轰鸣问题,并验证了所用排查路径及解决方法的正确性和可行性.%This paper researches on paths and methods to eliminate the SUV interior low frequency booming noise by CAE simulation and test. It concludes that such booming noise is caused by the exhaust system's vibration which transfers through'exhaust system-engine-mount'to the interior. By changing the mode of exhaust system, the SUV interior noise is reduced by 0~5dB, and the booming noise is eliminated. The path and the solution used are proved to be correct and feasible.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P32-34)【关键词】SUV;排气系统;车内轰鸣;路径分析【作者】张慧芳;石岩;范永恒;史晓宁;耿鹏飞【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心;长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心;长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心;长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心;长城汽车股份有限公司技术中心;河北省汽车工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】U461.4车内轰鸣问题是一种汽车经常出现的NVH问题。
某款SUV车内轰鸣声问题研究闫硕;赵云;康菲【摘要】以某款SUV怠速车内低频轰鸣声问题为例,从轰鸣声产生机理分析,提出通过附加质量快速排查问题板件的方法,并运用有限元分析、模态试验和ODS(Operational Deflection Shapes)等仿真和测试技术,确定轰鸣声产生的根源,提出结构优化建议,最终车内轰鸣声在问题频率处幅值降低16.63 dB(A).【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2015(053)011【总页数】4页(P61-63,76)【关键词】轰鸣声;附加质量;有限元;模态试验;ODS【作者】闫硕;赵云;康菲【作者单位】071000河北省保定市长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心;071000河北省保定市长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心;071000河北省保定市长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】U4610 引言在竞争激烈的汽车市场上,顾客对汽车的性能要求也越来越高,因此,提高车辆的驾乘舒适性成为新的竞争焦点,而NVH在其中占据重要地位。
噪声问题作为NVH研究的重要组成部分,也愈加引起人们的重视。
车内噪声过大将严重影响乘客的乘坐舒适性、语言清晰度、引起乘客的心情烦躁。
降低车内噪声,已成为车辆生产厂家共同关注的问题。
本文以某款SUV怠速车内低频轰鸣声问题为例,从轰鸣声产生机理分析,运用快速排查问题的方法,运用有限元分析、模态试验和ODS(Operational Deflection Shapes)等仿真和测试技术,找到轰鸣声产生的原因,并提出了解决轰鸣的措施,为解决怠速车内轰鸣声提供了一种方法。
1 轰鸣声产生的机理空气作为弹性体在车身封闭起来的空腔内会形成许多振动模态或声腔模态,当密闭的驾驶室受到压缩时,就会产生体积变化并有很高的阻抗。
而围成驾驶室的壁板是非刚性的,声腔模态与车身某结构振动模态有可能会产生很强的耦合作用。