广告
十分钟之内了解NVH在研究什么
NVH 简介
NVH（噪声、振动和刚度）是一个广泛的研究领域，它关注的是汽车、机械设备和其他工程系统中与噪声和振动有关的问题。在这个领域，研究人员致力于理解和解决噪声和振动问题，以减少它们对使用者的影响。这些问题不仅会影响产品的舒适性，还会影响产品的质量和可靠性。因此，研究NVH问题是非常重要的，因为它可以帮助制造商生产更高质量、更可靠、更舒适的产品。NVH研究可以涉及从材料和结构的角度来了解噪声和振动的产生和传播机制，也可以涉及设计改进、振动隔离和噪声控制等方面。
NVH基础
噪音是指任何不需要的声音或声音的组合，这些声音可能来自许多不同的源头，例如路面、动力总成、风噪等。感受到的振动则是指车内任何物体或表面发生的震动，这种振动可能会产生不适或影响周围环境。刺激一词通常用来描述不需要的声音和/或振动的强度和不适感，特别是在短时间内经历的情况下。在许多情况下，这种不适感可能会对我们的身体健康产生不利影响，例如引起头痛、失眠和焦虑等症状，因此我们需要注意并采取相应的措施来减轻噪音和振动对我们的身体和心理造成的负面影响。
本质上分析机械系统的振动和噪声是由多个激励源通过不同的传递路径抵达目标位置后叠加而成的。因此建立振动噪声源-路径-响应模型是用于解释汽车NVH问题的最常用方法。该模型描述了振动噪声在汽车结构中的传播路径和响应过程，帮助分析和控制汽车的振动和噪声问题。
该模型主要包括以下几个要素：
振动噪声源（Vibration Noise Source）：这是指产生振动和噪声的源头，例如发动机、变速器、悬挂系统等。它们通过机械运动或气体流动引起的振动和声波传播到车内。
振动传播路径（Vibration Transmission Path）：指振动和噪声从源头传播到汽车结构中的路径，包括机械连接、弹性元件、液体介质等。传播路径的特性会影响振动和噪声的传递过程，例如传递损失、共振现象等。
结构响应（Structure Response）：这是指汽车结构对振动和噪声的响应情况。结构的固有振动特性、共振频率、模态分布等会影响振动和噪声的传播和放大。不同部位的结构响应会影响到车内和车外的振动和噪声水平。
声辐射（Sound Radiation）：这是指汽车结构振动产生的声波通过传播路径辐射到车内和车外的过程。声辐射的特性由结构振动和声学特性共同决定，包括辐射效率、辐射方向性等。
综合上述要素，振动噪声源路径响应模型可以帮助定位汽车NVH问题的根源和传播路径，并提供改进措施的依据。通过优化振动噪声源、改善传播路径和调整结构响应等方式，可以有效降低汽车的振动和噪声水平，提升乘坐舒适性和品质感。
NVH 测试
国内汽车厂商投入超过数千万甚至上亿的资金进行NVH开发工作，以开发新材料和减振技术。新的设计方法开始在整个设计过程中考虑NVH问题。这涉及将广泛的建模、仿真、评估和优化技术整合到设计过程中，以确保噪音和振动的舒适性。同时还在开发新的材料和技术，使减振处理更轻、更便宜和更有效。
NVH测试是为了评估和分析噪声、振动和刚度问题的存在和表现。以下是一些常见的NVH测试：
噪声测试： a. A计权声级测量：使用麦克风来测量噪声的强度和频谱。b. 声音源识别：通过分析频谱和声音特征，确定噪声的来源。c. 噪声源定位：使用麦克风阵列等工具，确定噪声的具体位置。
振动测试： a. 加速度测量：使用加速度计来测量振动的幅度和频率。b. 位移测量：使用激光干涉仪或位移传感器等设备，测量物体在振动中的位移。c. 振动模态分析：通过频率响应函数和模态分析，确定结构的固有振动特性。
刚度测试： a. 拉伸、压缩或扭转试验：通过施加外力，测量物体的形变和应力，从而计算刚度。b. 动态刚度测试：测量物体在振动条件下的刚度变化。
噪声与振动测试： a. 噪声与振动耦合测试：通过同时测量噪声和振动，分析二者之间的关系。b. 噪声与振动传递路径分析：确定噪声或振动在系统中的传递路径和主要传递途径。
整车NVH测试： a. 静态和动态噪声测试：评估整车在不同工况下的噪声水平。b. 车内噪声测试：测量车内空间的噪声水平和声音特性。c. 车辆振动测试：测量车辆在驾驶过程中的振动水平和频率响应。d.通过噪声测试:
辅助测试技术：a. 模态分析：通过激励和响应信号的分析，确定结构的固有振动模态。b. 声音品质评估：通过主观听感和客观参数评估声音的质量和舒适性。c. 环境噪声测试：测量环境中的噪声水平和频谱特性。
这些测试方法可以帮助工程师了解产品的NVH问题，并指导优化设计和改进制造过程。具体的测试方法和工具选择会根据具体的应用和测试需求而有所差异。
NVH 测试设备
四立柱激振台
激振器
加速度计
麦克风
动力测功机
测试软件
多通道NVH数据采集系统
声学全息设备
激光测振仪
半/全消声测试室
NVH 分析
NVH（噪声、振动和刚度）的分析方法有多种。以下是一些常用的NVH分析方法：
频谱分析：将信号转换为频域数据，通过频谱图和频谱分量的分析来识别噪声和振动的频率成分和能量分布。
波形分析：对时域信号进行时间和幅值的观察和分析，以了解噪声和振动的时序特征，如起伏、周期性和瞬态响应等。
频率响应分析：通过将系统激励信号与响应信号进行频谱比较，得出系统的频率响应函数，以评估其频率响应范围、共振和传递函数等特性。
模态分析：通过测量振动响应信号，确定结构的固有振动模态和相应的频率、阻尼和振型等信息。
相位分析：分析信号的相位关系，以了解振动和噪声之间的时间相位差异，识别共振点和相干性。
统计能量分析：通过将信号转换为能量图，计算和比较不同频段的能量贡献，以确定主要噪声和振动源。
辨识分析：通过模型辨识技术，从振动或噪声信号中提取系统的力学参数、传递函数和共振频率等信息。
声音品质评估：使用主观听感和客观参数，对噪声进行评估和比较，以确定声音的质量和舒适性。
这些分析方法可以单独或结合使用，根据具体的NVH问题和测试需求来选择合适的方法。同时，随着技术的进步，还涌现出许多新的分析方法和工具，以提高NVH分析的准确性和效率。
NVH 控制方法
NVH（噪声、振动和刚度）控制的方法多种多样，以下是一些常见的NVH控制方法：
结构优化：通过优化结构设计，改善刚度、减少共振，降低振动和噪声水平。例如，在汽车工业中，可以通过优化车身结构、加强隔音措施等来减少噪声和振动。
材料选择：选择合适的材料和声学隔离材料，以减少噪声和振动的传递。例如，选择具有较好隔音性能的材料用于产品的制造。
减振技术：使用减振措施来消除或减小振动的影响。例如，通过安装减振器、减振垫等来降低机械设备的振动水平。
主动噪声控制：采用主动噪声控制技术，通过传感器和控制系统实时监测和分析噪声信号，并采取相应的补偿措施来抵消或减少噪声。例如，在一些高端汽车中使用主动噪声控制技术来降低外界噪声对音质的影响。
降噪隔音技术：采用隔音材料、隔音结构或隔音装置来阻挡传播噪声的路径，减少外界噪声的干扰。例如，在车门钣金中使用吸音棉、隔音垫等隔音措施。
节能减振技术：通过改变系统的工作参数或调整结构参数，减小振动能量的损耗，降低系统的振动和噪声水平。例如，在发动机领域中，采用平衡轴技术来减小发动机的振动和噪声。
智能控制技术：应用智能控制算法和技术，通过实时监测和分析系统的状态和振动信号，对系统进行自适应调整和优化，以实现最佳的NVH控制效果。
需要根据具体的NVH问题和应用场景选择合适的控制方法。同时，不同的方法也可以结合使用，以达到更好的NVH控制效果。
NVH具体案例
控制车内噪音、振动的一些常见方法包括向汽车面板添加橡胶或沥青材料，填充密封剂，并在车身面板中注入膨胀泡沫。橡胶或沥青材料附着在各种汽车面板上，增加阻尼和质量负载，以降低振动水平和面板的异响。填充密封剂用于封闭面板间隙，以增加发动机、风和胎噪声源对车辆内部的传递损失。注入到面板之间的膨胀泡沫，如仪表盘和防火墙，有助于增加刚度和振动吸收。
所有这些现有方法在较高频率下有效地降低车辆的声音和振动水平。然而，在低于200 Hz的较低频率下，一些隔声方法几乎无效。同时汽车NVH性能开发中要注意效果和成本的平衡，无限制的NVH方案会给车辆增加了相当大的重量，从而影响了其燃油经济性，并增加了成本。
---END---
2023车辆可靠性及耐久性测试技术论坛
时间：2023年10月19-20日 | 上海
识别二维码报名参会
广告 
广告
最新资讯
-
系统级封装（SiP）在新能源汽车领域的应用
2024-12-23 08:51
-
车载通信框架 --- 智能汽车车载通信架构浅
2024-12-23 08:40
-
全国首例！武汉车网智联公司完成智能网联测
2024-12-23 08:39
-
R54法规对商用车轮胎的要求（下）
2024-12-23 07:39
-
为攻克油冷技术难题，舍弗勒申请一项电机转
2024-12-23 07:38
广告
广告
