汽车频率范围划分及NVH性能开发

汽车是特定的结构体，具有一定的构造。对于一辆成型的汽车，其重量、刚度等参数是一定的，因此，从物理和数学角度来看，汽车具有特有的固有振动特性。这些振动特性包括模态、刚度、阻尼等。

从理论上来讲，汽车在整个频率范围内具有无限多阶次的模态，每一频段的模态各有其特征。因此，它所引起的振动、噪声问题都各具特色。

人耳的可听频率范围为20～20000Hz，在这个频段内发生的噪声都可以被人耳捕捉到。当然，不同频率和成分的噪声，听起来也是不同的。例如，低频噪声听起来比较沉闷，高频噪声听起来比较尖锐。

人体对振动的感受也是不同的。从人体的生理特性来讲，人体对低频比较敏感，对于一些低频的振动感觉很灵敏，而对于高频的振动则感觉迟钝。

在汽车振动与声学问题中，常常根据分析需要将研究对象的频率范围划分为低频区、中频区和高频区。

Bistsie利用ηkL无量纲参数划分这三个频段，当结构声学系统的特征尺寸长度L满足：

ηkL_max＜2，即f＜2c₀/ηL_max时为低频区。

ηkL_min＞2，即f＞2c₀/ηL_min时为高频区。

ηkL_min＜2＜ηkL_max，即2c₀/ηL_max＜f＜2c₀/ηL_min时为中频区。(www.xing528.com)

其中L_max、L_min为最大和最小特征尺寸长度；η为结构内损耗因子（DLF：Damping Loss Factor）；k为波数，k=1/=f/c₀，c₀为空气声速。

参考统计能量分析中对于频率区间划分的概念，一般根据模型中每个子系统模态密度n（f）的大小或带宽Δf内振型数N的多少：

当N≤1时，定义为低频区。

当1＜N＜5时，定义为中频区。

当N≥5时，定义为高频区。

一般来讲，200Hz以下定义为低频区，200～500Hz定义为中频区，500Hz以上定义为高频区。

根据车内噪声的频段不同，常用的仿真手段是将预测方法分为有限元法/边界元法、混合有限元分析—统计能量分析法和统计能量分析三种，分别用来计算车内低频、中频和高频噪声。