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低频结构路面噪声控制

2022-02-21 13:23:51·  来源：汽车NVH云讲堂  
　
[摘要]汽车NVH开发时，路噪性能开发逐渐成为各主机厂大力发展的专项课题。本文通过对某车型开发过程中表现出的低频路噪进行优化，验证了底盘结构件对低频路噪问
[摘要]汽车NVH开发时，路噪性能开发逐渐成为各主机厂大力发展的专项课题。本文通过对某车型开发过程中表现出的低频路噪进行优化，验证了底盘结构件对低频路噪问题的结构贡献特性。提出了两种不同的技术路线对低频路噪问题进行了优化验证，分析了各方案作用的机理及效果。为后期各项目在路噪开发上存在的相应问题提供了借鉴。
关键词：路面噪声，底盘贡献
1 前言
整车路噪包括低频结构噪声及高频胎噪两种。高频噪声一般通过轮胎花纹调校、车身密封阻隔以及声学包进行吸声隔声解决优化；低频噪声多是因结构传递引起，由路面激励轮胎振动，通过轮辋、转向节、悬架传至车身，激励起车身钣金及车内空腔，从而使车内呈现出低频轰鸣甚至压耳的乘坐感受。路噪问题由于其激励源的不稳定性，导致主机厂在对其进行调校时往往要选取多种路面进行开发，且因其低频噪声主要受底盘、车身等结构件影响，往往对后期整改带来许多麻烦，即使找到优化方案，也往往因为周期、成本、重量等因素很难改进。因此，路噪开发对前期子系统目标定义尤为重要，对重点频率段的底盘件模态分布、车身NTF及车身底盘件接附点动刚度要求很高。本文通过对某车型低频路噪的改进案例进行阐述，说明接附点动刚度及底盘件模态分布对路噪的影响，希望能借此对后期整车路噪开发的前期控制提供数据支持。
2 某车型路噪低频噪声现状
某车型NVH开发过程中，路面噪声未达到目标要求。如下图1所示，性能差距主要体现在80‐170Hz频率段，前后排噪声明显差于竞品车型，故针对该频段进行排查分析。结合相关经验可知，此频率段问题一般为结构贡献为主，一般以底盘件贡献为首。通过多参考点TPA分析结合PCA分析，明确80‐170Hz频率段受前悬架影响较大，确认底盘结构件对该激励有放大效应。该车型副车架安装点车身侧NTF在80‐150Hz已接近65dB，远高于设计目标55dB，其车身端固体传声特性过大。针对此问题我们采用了两种不同的技术路线对车内路面噪声进行优化。1. 继续采用刚性连接副车架结构，通过加强安装点及接附点动刚度的形式，加强结构刚性，达到降低车内噪声的目的。2. 通过更换柔性连接副车架，对低频段路面输入形成二次隔振效应，降低输入到车身内部的振动值，达到降低车内噪声的目的。这两种技术路线所体现的测试结果均在下面进行了详细的讨论。
3 低频结构路噪优化方案
3.1 方案1：刚性连接副车架增加副车架安装点动刚度
如上所述，造成车内噪声值偏大的主要原因在于输入到车身的振动量级。振动传至车第一个路径即为车身与副车架的接附点，该点动刚度直接影响到车内振动的输入情况。对该车副车架安装点动刚度进行原点动刚度测试发现，80‐100Hz处存在明显谷值。最小动刚度达到5000N/mm范围，如图2所示。依据经验可知，底盘件原点动刚度普遍建议达到10000N/mm以上，故判断此处刚性较差，需及时加强。
加强方案采用手工焊接钢板方式，对安装点局部进行刚度提升，提升后状态如图3所示。其安装点动刚度较原有状态提升进一倍，最低点已接近10000KN/mm水平，如图4所示。加强后噪声改进效果明显，70‐100Hz频率段该井提升约4dB，如图5所示。

3.2 方案2：前隔振副车架
由于本车型副车架采用刚性连接结构，其一阶Z向及X向弯曲模态均低于200Hz。同时其结构强度偏弱，实际情况下副车架本体受激放大效果明显。通过对前副车架进行柔性连接改制，解耦副车架结构与车身结构，将副车架结构模态偏离100‐170Hz区域。同时采用隔振形式，形成双层隔振结构，降低对车身的振动结构输入。改进效果如图6所示，在70‐175Hz频段内不同频率下效果十分明显，最大改进效果达到5dB以上。
4 结论
本文通过对某车型低频结构噪声的优化，明确了底盘件结构对低频段路面噪声的贡献特性。采用刚性加强及柔性连接等两种不同的技术路线，验证了结构进行相应改进后对车内路面噪声的优化效果。
作者：杨铭杰，谈洋，娄小宝，杨大成，苏杨
作者单位：吉利汽车研究院
来源：2017汽车NVH控制技术国际研讨会论文集
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