汽车车身NVH性能分析计算

NVH指Noise、Vibration和Harshness。对于具体车型而言，其NVH品质集中体现了汽车主机厂及零部件供应商的设计开发及生产制造水平。消费者更加关注与车内振动噪声相关的驾乘感受，而汽车产品NVH性能的高低显著影响使用者对汽车整体品质的印象和评价。

车身是由许多薄壁结构元件组成的多自由度弹性系统，在外界激励作用下将产生变形，引起系统的振动。当外界激振频率与系统固有频率接近，或成倍数关系时，将发生共振。共振不仅使乘员感到很不舒适，还带来噪声和部件的疲劳损坏，甚至破坏车身表面的防护层和车身的密封性，从而削弱抗腐蚀性能。

从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源、传递器和响应器组成的系统。激励源主要包括发动机、传动系统、车轮和轮胎、不平路面和风等。它们产生的振动、噪声通过悬架系统、悬置系统、车身结构系统等传递器的作用传入车身和车室空腔，形成振动和声学响应。汽车NVH问题的响应最终表现为座椅、地板和转向盘的振动，以及驾驶人和乘客的耳旁噪声等现象。

车内振动、噪声的主要来源和传播途径如图8-9所示。

图8-9 车内振动、噪声的主要来源和传播途径

车身系统是整车NVH系统的响应器，其振动响应特性直接影响整车的NVH特性。另外，车身作为振动、噪声传递途径中的重要环节，其声学传递特性也对车内的噪声水平有重要的影响。(www.xing528.com)

根据形成及传播的机理不同，车内噪声可以分为结构噪声和空气噪声。外界激励引起车身壁板振动产生的噪声是结构噪声，而车室外通过车身孔隙进入车内的噪声则是空气噪声。

作为结构噪声的响应器，车身壁板承受路面、发动机等激励源引发的振动并向车内辐射噪声，其本身的刚度、阻尼特性对产生噪声的大小有直接的影响。加强车身的刚度，改善振动能量在车身结构中的传递与分布，可有效地降低车内的噪声水平。

为了满足车内通风及布置操纵机构等的需要，车身结构上留有许多孔隙，发动机等激励源产生的空气噪声经由这些孔隙进入车室内，提高了车内的噪声水平。这些孔隙的布置与形状以及密封装置的设计都会影响车内的噪声水平，采用正确的结构和材料可以有效地隔声，从而降低车内的噪声水平。

车室空腔作为封闭的声学系统，其形状和大小对车内声场的声学特性有直接影响。车室的形状及座椅的布置位置都会影响车内声压的分布及声学共振特性。车内声场是典型的混响场，各种声波在空腔内反复反射，形成复杂的声学环境。因此，汽车内饰的吸声特性对降低车内总体的噪声水平有重要的意义。合理地选择内饰材料及厚度，可以有效地改善声学阻尼特性，降低车内噪声。

综上所述，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、噪声的重要介质。同时，车室空腔决定了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重要的意义。因此，车身系统在整车NVH特性的研究中占有重要的地位。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直接的联系，整车的NVH特性最终将表现为车身的NVH特性。