汽车车身NVH性能控制

1.车身振动噪声控制的意义

随着人们对汽车舒适性的要求越来越高，振动噪声特性已成为人们衡量汽车质量的重要标志，对汽车振动噪声的控制在汽车开发过程中显得越来越重要。国外公司的统计表明，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的NVH问题上。事实上汽车的振动噪声控制是一个十分复杂的系统工程，涉及发动机动力总成、车身总成、底盘总成等，而一个优越的车身结构对于振动与噪声的控制起着至关重要的作用。车身系统既是直接向车内辐射噪声的响应器，又是传递各种振动、噪声的重要环节，同时车室空腔决定着车内声场的声学特性，它的吸声、隔声特性对减少车内噪声有着重要的意义。车身结构及其形成的空腔构成了乘员乘坐的基本环境，乘员的各种舒适性感觉都与车身系统有着直接的联系，整车的特性受到车身NVH特性的直接影响，可以说车身系统在整车NVH特性的研究中占有重要的地位。

图6-4 白车身刚度试验

a）白车身扭转刚度试验 b）白车身弯曲刚度试验

2.车身振动噪声设计方法以及评价指标

车身NVH性能主要影响车内振动噪声。车内振动噪声主要来源于两个方面，第一类是由于车身受外界激励，主要是发动机、轮胎、路面及气流引起车身的振动而向车内辐射的噪声，结构传播噪声主要集中在400Hz以下的低频段；第二类是车身外各种噪声源产生的噪声透过车身辐射到车身内部，主要是发动机、进排气噪声等通过空气传入车内，空气噪声主要集中在800Hz以上的中高频段。本节主要介绍降低第一类车内噪声车身结构设计评价方法。

（1）基于测试仿真的车身模态和结构优化分析与设计车身结构模态分析是车身NVH特性研究的重要内容，白车身、模态频率、振型是NVH工程的重要参数，识别车身系统模态对避免车身结构与声腔共振、降低车内噪声有着重要的意义。通过测试或者仿真可以获得白车身的共振频率。通过修改车身结构避开激励频率，能够防止产生共振。另外，通过模态振型可以判断出车身变形较大的部位，了解车身结构的动态特性。从而可以有的放矢地改进车身刚度，减少振动噪声的产生和传递。如图6-5所示为某微型车白车身菱形模态。(www.xing528.com)

（2）车身关键点振动声学传递函数的优化分析与设计目前基于车身传递函数的控制方法主要有车身底盘关键点动刚度控制设计，车内振动声学灵敏度测试分析，车内噪声传递路径测试分析，车内噪声板件贡献量分析等。通过上述方法，可以掌握振动声学传递路径以及车身振动噪声响应大小，最终达到车身对各支撑点的激励灵敏度低，即激振力引起的振动和噪声的响应值低，从而达到车身NVH优化设计目的。如图6-6所示为某微型车白车身声学传递函数。

图6-5 某微型车白车身菱形模态

图6-6 某微型车白车身声学传递函数

（3）基于车内振动噪声测试的车身设计与评价在现代车身设计中，车内振动声学舒适性已成为重要的车身设计指标，也是用户所关心的整车性能指标之一。一个车身NVH性能的好坏最终主要是通过车内振动噪声大小的水平来衡量与改进的。车内振动噪声评价测试包括车内关键点噪声声量级的大小以及关键点振动幅值大小测试等。其中汽车运行工况又可以分为发动机怠速、全负荷WOT以及半负荷工况等。如图6-7所示为某微型车某工况下的车内噪声评价分析示例图。