论文部分内容阅读
汽车产业曾经是我国工业生产的支柱性企业,但是自2018年以来汽车销量开始产生下滑,2019年汽车经济进入寒冬,某些国内汽车企业已经申请破产保护,2020年将成为汽车行业更加冷酷的冬天,因此在如此激烈的市场竞争中,把握客户需求与关注度才是企业最重要的生产要素,而且目前NVH国际标准与国内标准的制定越来越严苛,汽车生产制造过程中涉及到各项性能指标,对于车企或研发工程师主要关注的操纵稳定性、安全性、动力经济性(油耗),以及最近增加了热点汽车新四化(电动化、智能化、网联化、共享化),都只是增加了汽车销售的卖点,但并不是消费者最关注的需求,传统的安全性能、操稳性能在普通大众客户中是无法直观感受到的,在购车前消费者最直观的感受就是车辆的动力经济型、车内振动噪声以及舒适型,尤其是后者,汽车工程师术语称为NVH(noise噪声、vibration振动、Harshness粗糙度),因此汽车振动噪声控制依然是汽车制造行业发展的重点领域。目前国内国际都在研发新能源汽车,传统燃油汽车退市的号角也正在吹响,新能源汽车相对传统燃油汽车因为动力系统变化,导致我们NVH研发产生了极大的差异,汽车NVH噪声产生方式简易分为激励源→传递路径→车内响应,传统燃油汽车主要激励源为发动机激励噪声以及路面激励噪声(简称路噪),相对于传统燃油车新能源汽车尤其是电动汽车激励源发生了改变,采用了驱动电机替代发动机,对于NVH工程师而言今后研发重点将会侧重于研究路噪对车内振动噪声的影响。本文结合企业合作项目提升某纯电动汽车低频路噪性能,通过传递路径分析(TPA-transfer path and analysis)对该电动车NVH性能影响最大的路噪问题进行分析优化,主要运用仿真与试验相结合的方式对问题传递路径上的弱点区域零部件进行优化,达到降低车内路噪响应的目的,完成先期整车开发NVH性能指标,论文的基本内容如下。1.通过LMS test lab.软件对该电动汽车获取车内实际噪声曲线,确定60km/h粗糙路面匀速工况下的路噪问题,通过LMS test lab.软件TPA模块建立了详细的路噪传递路径分析模型,在消声室内测试了底盘与车身连接点到车内响应与每个连接点之间的传递函数,组成了传递路径分析的传递矩阵,根据矩阵求逆的方法确定出底盘对车身的输入载荷,并且求解出底盘与车身连接点到车内噪声每条传递路径的贡献排序,判断30-60Hz范围内车内路噪响应声压级超出目标线,主要峰值点为30Hz与36Hz。2.利用Hyperworks创建内饰车身仿真有限元模型(包含BIW白车身模型,声腔模型,TB内饰车身模型),计算出TB模态、为确定仿真模型的准确性通过试验对标了TB仿真模态与试验模态,因其仿真误差控制在1.5Hz之内,即说明TB模型的准确性。然后,将载荷加载在仿真模型中,仿真计算出粗糙路面60km/h的工况下车内路噪声压级响应,同时还计算出粗糙路面60km/h的工况下内饰车身的工作变形,分析出内饰车身的主要弱点区域,针对弱点区域零部件提出了5个有效优化的方案。3.最终通过试验的手段验证了所有优化方案的效果:糙路60km/h的工况下,关键峰值30Hz,36Hz附近声压下降超8dB,总声压级下降3dB,车内路噪声压级响应达到目标,主观感受降噪明显。总体上验证了本文的方法有效,对其它车型的开发与路噪性能的提升具有指导意义。