高等学校科学研究优秀成果奖-苏州大学科学技术研究部

高等学校科学研究优秀成果奖

科学技术进步奖推荐项目公示

1 项目名称

车辆高舒适性减振降噪关键技术及应用

2 推荐单位

南京航空航天大学

3 项目简介

非乘用车辆(卡车，客车、农用车等)在我国保有量巨大，与国家建设及人民生活生产密不可分。人们对车辆的舒适性要求越来越高。一些非乘用车辆的振动噪声水平远远达不到舒适性要求，更不及作为标杆的欧洲标准。

振动和噪声源的准确识别是实现车辆低振动与噪声设计的基础。由于激励源的多样性，目前所依赖的理论方法难以对多个互相关的复杂激励源和传递路径进行分辨，激励源对测量值影响强弱的排序不准确。

在非乘用车辆的减振与降噪技术上，考虑多互相影响因素、复杂运行环境，特别是低成本高效率的要求，成熟的技术方法难以达到理想的效果，必须研究新技术方法，有效地降低这类车辆的振动与噪声。

本项目针对非乘用车辆存在的这个问题，由完成单位分工合作、联合攻关，对非乘用车辆高舒适性的减振降噪关键技术研究，完成了如下创新成果：

(1)提出了准确辨识车辆振动和噪声源的多相关分析理论与方法，掌握了多源激

励下振动噪声的传递路径分析新技术，找到了车辆上不同部位的振动和噪声源对乘坐舒适性影响强弱的关系。

(2)发明了车辆振动和噪声源的盲分离理论方法，实现了车辆激励源盲分离和虚

假分量的准确辨识，突破了车辆上的复杂振动与噪声源目标定位的难题。

(3)创新实现了柴油车辆消声器的多场混合设计与优化，建立了适用于非乘用车

辆长距离排气的共振消声修正理论公式并设计出针对非乘用车辆的低噪声排气消声器，大幅度降低其振动与噪声的传播。

(4)建立了非理想化条件下气固耦合非线性减振系统的设计技术，提出了气室调

节悬架刚度的创新设计方法，为空气弹簧匹配整车的多个振动传递部位和工况提供技术和方法支撑。

(5)提出了可调阻尼减振器和非线性隔振器设计新方法，发明了阻尼与空气弹簧

压力、悬架高度的联动调节结构，和准零刚度座椅隔振技术，以适应振动传递不同部位和工况以及最后座椅的振动隔离，从减振和隔振两个方面大幅提高车辆乘坐舒适性。

本项目开发了非乘用车辆减振降噪关键部件和控制措施：适用于非乘用车辆整车匹配的空气弹簧、悬架集成控制系统、准零刚度隔振器、宽频带多腔共振进气消声器、低噪声复合式多场优化排气消声器，以及复合隔声消声措施，为商用车辆等的高舒适性设计理论和技术提供了关键技术的支撑。

本项目所研究的关键技术应用到非乘用车辆及其柴油机的设计中，使车辆整体噪声达到欧洲标准，驾驶员耳旁噪声优于国标 6.67dB(A)且敏感声域噪声幅值降低了1/3、消声器独立测量平均降低14.0 dB(A)；研发的新型空气悬架与钢板弹簧悬架相比，路面动载荷均方根值衰减率达到27.7%，车身加速度均方根值衰减率达到30％。

本项目获授权发明专利10项、公开发明专利15项、获软件知识产权2项；发表的论文有50余篇被SCI、EI收录；培养博、硕士研究生44名。

项目主要研究人员参与了三轮汽车和低速货车噪声限值(征求意见稿)、非道路移动机械噪声限值国家标准(草案)两个国家标准的制定。近几年来，所研究提出的方法与技术在多个企业推广应用，取得较大的经济效益。

4 主要完成单位及创新推广贡献

(1)南京航空航天大学

组织完成“车辆高舒适性减振降噪关键技术及应用”的方案设计及具体实施，在人员安排、设备合理配置等方面提供了条件；支持完成了相应的非乘用车辆对振动和噪声源识别的多相关分析、非乘用车辆复杂混叠振动噪声源的盲识别技术、基于振动和噪声源识别与分离的柴油车辆关键部件多场混合设计与优化技术、柴油机排气消声理论修正、进气消声理论方法设计技术和试验技术、主动悬架及其控制技术、非线性准零刚度座椅减振器的研究，成功地把研究得到的方法与技术方案应用到实际非乘用车辆的低噪声中并取得优良的效果，实现了车辆的高舒适性设计。

组织完成对本项目的研究成果的推广应用，取得了优秀的技术效果、显著的经济效益和巨大的社会效益。

(2)江苏大学

组织完成“车辆高舒适性减振降噪关键技术及应用”的方案设计及具体实施，在人员安排、设备合理配置等方面提供了条件；支持建立了非乘用车辆带气体非理想化修正的空气弹簧非线性动力学模型及隔振动力学机制，发明了非乘用车辆减振器阻尼调节与空气弹簧压力的联动装置调节结构，组织开展了项目的推广，取得了

显著的经济效益和重大的社会效益。

5 推广应用情况

本项目在把所研究的技术与方法应用到多个企业非乘用车辆(商用车、农林车辆等)的高舒适性低振动噪声设计中，这些企业在充分占领国内市场份额的基础上，部分产品出口到欧洲、北美、南美、东南亚、大洋洲等70多个国家，取得了满意的推广效果。其中6个企业列出的近3年新增利润、新增税收，以及部分出口创汇十分可观。他们分别是：①常柴股份有限公司、②南京金龙客车制造有限公司、③北汽福田集团有限公司诸城汽车厂、④雷沃重工股份有限公司、⑤雷沃重工诸城车辆厂、

⑥常州格力博有限公司。

本项目推动了企业的非乘用车辆减振降噪技术水平和产品质量的提升，以及销售量的提高，进一步推动我国更大范围经济效益的增长。

该项目采用的高舒适性振动噪声关键技术进行零部件设计与优化，使我国车辆（特别是振动噪声需明显控制的商用和农用车辆）的在振动与噪声达到和优于国标、欧标的同时，推动提升我国车辆高舒适性设计技术水平。

本项目的推广大大提高驾乘人员的舒适度、工作品质，以及身体健康水平，改善人民生活环境。

6 曾获科技奖励情况：

无

7主要知识产权证明目录

主要知识产权证明目录见表1。

表1申报项目“车辆高舒适性减振降噪关键技术及应用”主要知识产权证明目录

8主要完成人情况表见表1。