汽车振动与噪声控制
汽车车身噪声与振动控制技术
汽车车身噪声与振动控制技术汽车在行驶过程中会产生各种各样的噪声和振动，这些噪声和振动不仅会影响驾驶者的舒适性，还有可能导致车辆的损坏以及对周围环境造成污染。
因此，控制汽车车身噪声和振动成为了汽车制造商和工程师们的重要任务之一。
随着科技的进步，汽车车身噪声与振动控制技术也得到了长足的发展。
1. 汽车噪声和振动的来源在了解和掌握噪声和振动控制技术之前，我们首先需要了解噪声和振动的来源。
汽车车身噪声和振动主要来自于以下几个方面：1.1 发动机噪声和振动：汽车的发动机是噪声和振动产生的主要源头之一。
机械运转和爆炸过程会产生很大的噪声和振动。
1.2 路面噪声和振动：汽车在行驶过程中，轮胎和地面的摩擦会产生噪声和振动。
1.3 车辆空气动力学噪声和振动：汽车在高速行驶时，车身与空气的相互作用也会产生噪声和振动。
1.4 车辆骨架噪声和振动：车辆的车架、车身等部件之间的连接和振动也会引起噪声和振动。
2. 噪声和振动控制技术为了降低汽车车身噪声和振动，汽车制造商采用了许多控制技术。
以下是一些常见的噪声和振动控制技术：2.1 降噪材料的应用：制造商在汽车的车身、座椅和地毯等区域采用吸音材料和隔音材料，以吸收和隔离噪声。
2.2 噪声和振动的隔离：通过改善车辆的悬挂系统和减震系统，阻止噪音和振动传递到车身。
2.3 发动机和排气系统的优化：优化发动机和排气系统的设计，减少机械运转和爆炸过程中产生的噪声和振动。
2.4 车身结构的优化：改善车身结构和连接方式，降低车辆骨架噪声和振动。
3. 新技术在噪声和振动控制方面的应用随着科技的不断发展，还有一些新的技术在汽车车身噪声和振动控制方面得到了应用。
3.1 主动噪声和振动控制技术：该技术使用传感器和控制器，对车辆的噪声和振动进行实时监测和控制，以达到降低噪声和振动的效果。
3.2 振动能量回收技术：该技术利用车辆行驶时产生的振动能量，将其转化为电能并储存起来，从而减少能量浪费和噪声产生。
纯电动汽车电动机的噪声与振动控制
纯电动汽车电动机的噪声与振动控制随着现代科技的不断进步，纯电动汽车逐渐成为人们日常交通工具的新选择。
与传统燃油车相比，纯电动汽车在环保性能和能源效率方面具有显著优势。
然而，电动汽车的电动机噪声与振动问题成为制约其发展的一项重要挑战。
本文将探讨纯电动汽车电动机的噪声与振动问题，并介绍相应的控制措施。
噪声问题是纯电动汽车面临的主要技术难题之一。
在传统燃油车中，发动机噪声可以通过封闭引擎舱和隔音材料来减少。
而电动汽车的特点是电动机直接驱动车轮，噪声更加明显。
电动机噪声主要来自以下几个方面：首先，电动机内部的机械噪声是主要的噪声源。
电动机工作时会产生转子和定子的相对运动，这会引起机械噪声。
机械噪声的大小与电动机的结构设计、制造工艺和材料选择有关。
其次，电动汽车在运行过程中，电机绕组还会产生电磁噪声。
当电流通过电机绕组时，电流和磁场之间的相互作用会产生磁力，导致绕组振动并产生噪声。
电磁噪声的控制需要通过优化电机设计和绕组布局来实现。
另外，电动汽车的结构振动也会导致噪声。
在电动汽车运行过程中，车辆的振动会通过底盘传导到电动机，从而产生机械噪声。
减少结构振动可以通过增加结构强度、使用隔音材料和优化车辆悬挂系统来实现。
针对这些问题，纯电动汽车电动机的噪声与振动控制可以从多个方面进行改善。
首先，采用优化的电机设计和制造工艺是减少噪声与振动的有效途径。
通过减小电机内部间隙、优化转子和定子的材料选择、改进轴承系统等方式可以减少机械噪声。
此外，应合理布置电机绕组、减小电磁感应噪声。
其次，安装隔音材料是减少电动机噪声的常用方法。
隔音材料可用于减少噪声的传播，使噪声在源头处被吸收或反射，从而降低车内噪声水平。
可以采用吸声材料、泡沫材料等进行隔音处理。
此外，优化车辆悬挂系统也是减少结构振动与噪声的重要手段。
采用优化悬挂系统可以有效减少车辆振动传导到电动机的程度，从而降低结构噪声。
最后，电动汽车制造商可以在设计阶段加强噪声与振动测试，通过模拟实验和现场测试等方法，全面了解电动机噪声与振动的来源和性质。
汽车振动及噪声控制
1，声与噪声
在可听声频域内，（振动的两面性）振动可以产生 刺耳的，对人有不良影响的噪音。振动也可以美妙 动听的声音，如各种乐器的发声均是利用乐器结构 的振动产生并放大。 通常人们将悦耳的声音称之为乐音，将不需要、 会产生不利影响的声音叫做噪声。这是从主观感觉 上进行区分。
从客观上乐音与噪音的区别在于具有不同频谱。
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2，振动
按自由度多少分类：
单自由度系统振动：若仅考虑汽车的垂直振动且忽略 汽车 前后悬挂质量的差别，忽略非悬挂质量的振动， 可 以将汽车简化为单自由度模型进行分析。
多自由度系统振动：若考虑汽车的垂直振动，考虑非 悬挂 质量的振动，同时考虑其俯仰运动，则至少需要 将 其简化为四自由度模型。
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2，振动
振动的危害是多方面的，它损害或影响在振动环境 内工作人员的身体健康和工作效率，对仪器、设备 和建筑物造成损坏，特别是结构发生共振时，很容 易导致结构的疲劳破坏。
振动除了有害的一面，也有有利的一面。例如：振 动压路，振动捣实，振动筛选，振动打桩等等，通 过学习振动规律可以利用有益的振动，控制有害的 振动。
不可预测，只能分析其统计特性
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2，振动
按振动产生的原因分类：
自由振动(free oscillation)：弹性系统具有初始位移或初始 速度，此后不再受外界激励的情况下所发生的振 动。可 用于分析系统的固有特性参数。
受迫振动(forced oscillation）：弹性系统在外界激励下发 生的振动，外界激励是周期性的或交变的。 如：不平衡转子引起的振动，汽车行驶在不平路面 激励下的振动等 包括确定性振动、随机振动
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1，声与噪声
结构的振动是噪声产生的根源之一，因此，研究噪声 时，常常将其与振动一起进行分析，对汽车来说，就是 NVH（noise,vibration,Harshness)问题。 行驶时振动大的车辆往往噪声也大。因此，从汽车 NVH问题的角度看，解决噪声不能头痛治头，脚痛治脚， 而应该对车辆进行整体的考虑，例如要考虑到发动机、 轮胎、弹性支承等诸方面。 结构的振动向周围的空间辐射声波。 振动还引起基础及相连的固体结构振动产生声波，如 重型汽车的某些振动可能对频繁通过区附近的建筑物造 成危害。 是不是所有的振动都能够产生噪声呢
《车辆振动与噪声控制》课程教学大纲
《车辆振动与噪声控制》课程教学大纲课程代码：020242025课程英文名称：Control of Vehicle Vibration and Noise课程总学时：32 讲课：26 实验：6 上机：0适用专业：车辆工程装甲车辆工程能源与动力工程交通运输大纲编写（修订）时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标车辆振动与噪声控制是车辆工程专业、装甲车辆工程、能源与动力工程和交通运输专业的专业选修课。
面对激烈竞争的汽车市场，除了提高汽车的各项性能指标和经济指标外，降低汽车振动与噪声，提高汽车运行舒适度已成为现代汽车设计及新技术开发研究的一个重要方面。
本课程的主要任务是使学生了解并掌握汽车振动的基本要素；单自由度、二自由度及多自由度振动的基本特性；随机振动的统计特性及汽车的平顺性分析。
通过本课程的学习，能培养学生对工程实际问题观察、分析及解决的能力，为从事专业设计与研究打下坚实的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，学生要对本课的基本内容有系统的理解，掌握其基本概念、理论和方法，运用这些理论分析，解决工程实际问题，并达到如下要求：1．具有建立典型汽车结构力学模型的能力，并能够确定其边界条件和初始条件。
2．掌握模型系统的模态分析与响应分析方法。
（三）实施说明教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。
教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。
根据专业特点，教师应结合实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。
（四）对先修课的要求本课程的先修课程有《高等数学》等相关课程。
（五）对习题课、实验环节的要求结合有关章节中的重点和难点问题以及典型的问题，安排一定的习题练习，并以讲、练、讨论相结合的方式进行。
引导学生对所学内容的基本概念、基本原理和基本方法有更加深入的了解。
结合每次课的内容、重点和难点，有针对性的布置与有关实际问题相联系的思考题。
新能源汽车振动与噪声控制技术研究与应用
新能源汽车振动与噪声控制技术研究与应用随着环境污染和能源危机日益突显，新能源汽车作为清洁能源的重要代表，得到了越来越多的关注和推广。
然而，新能源汽车在使用过程中往往面临着振动和噪声等问题，这不仅影响了驾驶和乘客体验，也对车辆的稳定性和耐久性带来了挑战。
因此，研究和应用新能源汽车振动与噪声控制技术显得尤为重要。
在新能源汽车振动控制方面，传统的振动控制方法可以通过减振器和隔振装置来减少车辆振动。
例如，在车辆底盘和悬挂系统中加入减振器，可以有效地减少由路面不平和车辆运动引起的振动。
此外，通过使用合理的车身结构设计和材料选择，也能够有效降低车辆振动。
然而，由于新能源汽车的特殊性，如电池组的重量和尺寸受限，传统的振动控制方法在新能源汽车上应用存在一定的局限性。
因此，新能源汽车振动控制技术需要综合考虑车辆的动力系统、底盘和悬挂系统，并结合电池组的特性进行优化设计。
一种常见的方法是采用主动振动控制技术，通过传感器实时监测车辆振动，并通过控制系统调节的主动减振器对振动进行补偿，从而达到降低车辆振动的目的。
这样的技术可以有效地提高车辆的乘坐舒适性，并提升车辆整体性能。
此外，对电池组进行结构和材料优化，减少其重量和体积，也能够降低新能源汽车的振动问题。
噪声是新能源汽车面临的另一个重要问题。
主要噪声源包括发动机噪声、胎噪声和风噪声。
与传统燃油汽车不同，新能源汽车在行驶中通常没有发动机噪声，因此对胎噪声和风噪声的控制尤为重要。
对于胎噪声，可以通过优化轮胎的设计和橡胶材料的使用来降低噪声产生。
同时，通过提高道路表面的平整度和减少胎压差异，也可以减少胎噪声的产生。
对于风噪声，可以通过改善车辆的外部造型设计，减小空气流动的阻力，降低风噪声的影响。
此外，采用隔音材料和改进车窗密封设计，也能够有效减少车辆内部的噪声。
除了振动和噪声控制技术，新能源汽车还可以通过其他手段来提高驾驶和乘客的舒适性。
例如，应用智能化的车辆控制系统，通过实时监测和分析车辆振动和噪声数据，可以精确调节驾驶座椅、音响系统和车内温度等参数，提供更舒适的驾乘体验。
新能源汽车电机噪声与振动控制技术研究
新能源汽车电机噪声与振动控制技术研究随着环保意识的提高和对能源消耗的关注，新能源汽车逐渐成为汽车行业的发展方向。
然而，随之而来的问题之一就是新能源汽车电机的噪声和振动。
本文将对新能源汽车电机噪声与振动控制技术进行研究并分析其解决方案。
一、噪声与振动问题的现状新能源汽车电机噪声与振动问题对驾乘体验和行车安全都有一定影响。
新能源汽车电机由于结构和运行特点的不同，其噪声与振动产生机理也与传统汽车不同。
传统的内燃机噪声主要来自排气、机械运动和凸轮传动等，而新能源汽车电机的噪声主要来自电机运行时的磁场和电流变化等。
振动问题主要来自电机内部部件的运动和相互作用。
二、噪声与振动控制的技术手段为了解决新能源汽车电机噪声与振动问题，研究者们提出了多种技术手段。
1. 结构设计优化优化电机的结构设计可以降低噪声和振动。
例如，采用分析软件进行电机模拟分析、改进电机内部部件的材料和形状等。
通过结构设计优化，减少电机内部部件的相互作用，降低噪声和振动的产生。
2. 控制算法改进电机控制算法的改进也可以降低噪声和振动。
目前，矢量控制和直接转矩控制算法被广泛应用于新能源汽车电机控制中。
这些算法可以减小电机转矩脉动和电流谐波，从而降低噪声和振动。
3. 声音与振动隔离技术采用声音与振动隔离技术也是一种有效的手段。
通过在电机和汽车底盘之间增加隔离材料、减震器等设备，可以有效地隔离电机噪声和振动的传播，减少其对驾乘体验的影响。
4. 主动噪声与振动控制技术主动噪声与振动控制技术是一种高级技术手段。
通过在电机或汽车内部安装传感器和执行器，实时监测和补偿电机产生的噪声和振动。
这种技术可以有效地控制和减小噪声和振动的水平。
三、噪声与振动控制技术的实际应用目前，新能源汽车电机噪声与振动控制技术已经得到一定程度的应用。
许多汽车厂商和供应商对其进行了深入研究，并在实际生产中进行了应用。
例如，特斯拉汽车采用了先进的电机控制算法和结构设计优化。
通过优化电机结构和控制算法，特斯拉汽车的电机噪声和振动水平得到了有效降低，为驾乘者提供了更加安静舒适的驾乘体验。
汽车振动与噪声控制4振动控制基础.pdf
2014-5-23
1
第四章 振动控制基础
§4.1 振动评价及标准
§4.1.1 振动的评价 §4.1.2 振动的评价标准 §4.1.3 振动试验
§4.2 振动控制概述 §4.3 转子的平衡—消振 §4.4 动力吸振器
§4.4.1 无阻尼动力吸振器 §4.4.2 阻尼动力吸振器 §4.4.3 动力吸振器的设计步骤
曲线对加速度值进行修正得到修正加速度 。ae
修正加速度值对应的加速度级称为振动级
La
20 lg
ae aref
振动级比振动加速度级应用更广泛。
等感度曲线
2014-5-23
5
§4.1振动的评价及标准
振动级
La
20 lg
ae aref
a
' e
a
2 fe
.10 c
f
.a
fe
a'e－修正后的总的振动加速度有效值 a fe－频率为f 的振动加速度有效值 c f－频率为f 的修正值
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§4.4 动力吸振器
将振动系统考虑成二自由度振动系统，一样可 以得到系统的振动方程：
Mx1
k K
mx2
x1 kx2
kx1 kx2
FA 0
sin
t
方程的解：
X1 X2
k
m 2
k
.
FA
K k 2M .k 2m k 2
2014-5-23
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§4.4 动力吸振器
FA k
x2
FA k
sin(t)
子系统弹簧力： F kx2 FA sin t
子系统与激励反相，即质量M 受到的激励恰好被来自吸
汽车气动噪声和振动的控制
汽车气动噪声和振动的控制第一章汽车气动噪声的成因及控制汽车气动噪声指的是由汽车在行驶过程中产生的空气流动引起的噪音。
汽车的速度、车身形状、车窗、轮毂等都会影响汽车产生气动噪声的大小和频率。
另外，气动噪声还会产生震动，影响车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性。
为了降低汽车气动噪声的水平，汽车制造商采用了多种技术。
其中，最常见的是降低车身前沿和车窗的风阻，以减少气流的干扰；通过优化车身设计，如采用可调光顶、翼子板和后扰流板，来改善车身流线，减轻空气噪音；并且，使用吸音材料包裹车辆其内部的结构件以降低汽车内部空间所反射的气动噪声级别。
第二章汽车振动的成因及控制汽车振动指的是由引擎和传动系统所产生的振动，这些振动从引擎和传动系统传递到车架、悬挂、轮胎和车身等部位，影响车辆的乘坐舒适性和行驶稳定性。
为了降低汽车振动的水平，汽车制造商采用了多种技术。
其中，最常见的是使用发动机技术，例如改善发动机的平衡性、采用低噪音高效降噪器和防振器等提高引擎性能。
而其余的技术包括采用更好的悬挂系统、更高效的轮胎和电子控制系统等。
第三章未来汽车气动噪声和振动的控制技术随着汽车工业的不断发展，控制汽车气动噪声和振动的技术也在不断创新。
新技术不仅可以控制噪声和振动水平的提高，还可以提高汽车的安全性、燃油效率和环保性。
例如，主动悬挂系统可以根据路面状况自动调节承载力和阻尼，从而提高车辆的稳定性和乘坐舒适度，并有效地消除悬挂系统引起的振动和噪声。
此外，主动噪声控制技术和电子隔音技术可以减少并消除汽车的气动噪声和机械噪声，从而提高车辆的静音性能。
总结控制汽车气动噪声和振动是现代汽车制造中必须面对的问题。
汽车制造商采用多种技术，包括车身优化设计、发动机技术、悬挂系统和电子控制系统等，来提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适度。
而未来技术的不断创新，如主动悬挂系统和主动噪声控制技术等，将帮助汽车制造商实现更高的噪声和振动控制水平，并提高汽车的性能、燃油效率和环保性。
汽车动力系统噪声与振动控制技术研究
汽车动力系统噪声与振动控制技术研究汽车动力系统噪声与振动控制技术研究汽车是现代社会不可或缺的交通工具，而汽车动力系统噪声和振动问题一直是制约汽车行驶舒适性和安全性的因素。
因此，汽车动力系统噪声和振动控制技术的研究一直是汽车工业领域的热点之一。
汽车动力系统噪声和振动的来源主要包括发动机、变速器、传动轴、驱动桥等部件。
这些部件在运转过程中会产生各种噪声和振动，其中发动机是主要的噪声和振动源。
发动机的噪声和振动主要来自于燃烧过程、气门机构、曲轴连杆机构、活塞环等部件的运动。
为了控制汽车动力系统的噪声和振动，目前主要采用以下几种技术：1. 声学设计技术声学设计技术是通过优化汽车发动机和车身的结构设计来降低噪声和振动。
例如，在发动机的进气和排气系统中加装消音器、在发动机周围安装隔音材料等措施可以有效地降低发动机的噪声和振动。
2. 主动噪声控制技术主动噪声控制技术是通过在汽车内部安装传感器、控制器和扬声器等设备来实现噪声的反相干涉，从而达到降低噪声的目的。
这种技术可以有效地降低低频噪声，但对高频噪声的控制效果较差。
3. 振动控制技术振动控制技术是通过在汽车结构中安装减振器、阻尼器等装置来消除振动。
例如，在发动机和变速器之间加装减振器、在车身结构中加装阻尼材料等措施可以有效地降低汽车的振动。
除了以上技术外，还有一些新兴的技术正在逐渐应用于汽车动力系统噪声和振动控制中，如无源噪声控制技术、智能材料技术等。
无论采用哪种技术，汽车动力系统噪声和振动控制都需要进行精确的测试和分析。
目前，常用的测试方法包括模态分析、频响分析、传递路径分析等。
这些测试方法可以帮助工程师了解汽车动力系统中各部件的振动特性，进而优化设计和控制方案。
总之，汽车动力系统噪声和振动控制技术是汽车工业领域中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步，相信未来会有更多更先进的技术被应用于汽车动力系统噪声和振动控制中，为人们创造更加舒适、安全的出行环境。
噪声与振动控制措施
噪声与振动控制措施
噪声与振动控制措施可以采取以下措施：
1. 隔离措施：通过在振动源和接收器之间插入隔离材料或结构，减少振动传递。
常见的隔离措施包括悬挂、减震器、隔音墙等。
2. 吸声措施：使用隔音材料或结构将噪声能量转化为热能或其他形式的能量，减少噪声的传播。
常见的吸声措施包括吸声板、吸音垫等。
3. 减振措施：通过改变振动源或接收器的特性，减少振动的幅值或频率。
常见的减振措施包括减振器、阻尼材料、减振片等。
4. 声屏障：设置物理屏障，阻隔噪声传播的路径，降低噪声的传播。
常见的声屏障包括隔音墙、隔音门等。
5. 合理设计：在产品或设备的设计过程中，考虑降低噪声和振动的因素，采用合理的结构设计和材料选择。
6. 维护与保养：定期检查和保养设备，确保其正常运行，避免因设备故障或损坏导致噪声和振动的增加。
7. 教育与培训：对从业人员进行相关的教育和培训，提高其对噪声和振动的认识和管理能力，减少噪声和振动对工作环境和健康的影响。
总结起来，噪声与振动控制措施主要包括隔离措施、吸声措施、
减振措施、声屏障、合理设计、维护与保养以及教育与培训。
综合采取这些措施可以有效降低噪声和振动对环境和健康的影响。
车辆噪声与振动控制研究
车辆噪声与振动控制研究在现代社会，车辆已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，随着车辆数量的不断增加以及人们对驾驶和乘坐舒适性要求的提高，车辆噪声与振动问题日益受到关注。
车辆的噪声和振动不仅会影响车内人员的舒适性和健康，还可能对车辆的性能和耐久性产生不利影响。
因此，对车辆噪声与振动的控制研究具有重要的现实意义。
车辆噪声的来源多种多样，主要包括发动机噪声、进排气噪声、轮胎噪声、风噪以及传动系统噪声等。
发动机作为车辆的动力源，其运转过程中产生的燃烧噪声、机械噪声和进排气噪声是车辆噪声的主要组成部分。
进排气系统中的气流脉动和压力波动会产生强烈的噪声。
轮胎与路面的摩擦和冲击会产生轮胎噪声，特别是在高速行驶时，轮胎噪声尤为明显。
车辆在行驶过程中，空气与车身表面的摩擦和气流分离会产生风噪。
传动系统中的齿轮啮合、轴系转动等也会产生噪声。
车辆振动主要来源于发动机的往复运动、路面不平度引起的激励以及车辆自身的不平衡等。
发动机的运转会产生周期性的激振力，通过悬置系统传递到车身。
路面的凹凸不平会使车轮产生垂直方向的振动，进而传递到车身和座椅。
车辆在制造和装配过程中的不平衡也会导致振动的产生。
车辆噪声与振动的控制方法可以从多个方面入手。
首先是源头控制，即通过优化设计来降低噪声和振动的产生。
例如，在发动机设计方面，可以采用先进的燃烧技术、优化气门正时和升程、改进缸体结构等措施来降低燃烧噪声和机械噪声。
对于进排气系统，可以采用合理的管道设计、消声器和滤清器等降低气流噪声。
在轮胎设计上，选择合适的花纹和材料可以减少轮胎噪声。
优化车身的外形和结构，降低风阻，能够有效控制风噪。
在传播路径控制方面，可以采用隔振和吸声、隔声等技术。
隔振是通过安装弹性元件，如橡胶衬套、液压悬置等，来减少振动的传递。
吸声材料可以吸收车内的声音能量，降低噪声水平。
隔声则是通过设置隔音屏障，阻止噪声的传播。
例如，在发动机舱和车内使用隔音棉、在底盘安装隔音板等。
汽车振动与噪声控制(第二版)
汽车振动与噪声控制（第二版）
第一章振动理论基础
第一节介绍
第二节单自由度系统
第三节多自由度系统
第四节连续系统振动
第五节随机振动分析基础
练习题
第二章声学理论基础
第一节波动方程与声的基本性质
第二节声传播及结构声辐射
第三节声阻抗、声强及声功率
第四节噪声及其控制技术
练习题
第三章汽车发动机的振动分析与控制
第一节发动机的振动激励源分析
第二节发动机隔振技术
第三节发动机气门振动
练习题
第四章汽车动力传动及转向系统振动
第一节振动分析的传递矩阵法
第二节汽车动力传动系统振动
第三节汽车转向系统振动
第四节汽车制动时的振动
练习题
第五章汽车平顺性
第一节平顺性定义
第二节人体反应与平顺性评价
第三节道路路面不平度的统计描述
第四节平顺性分析
第五节影响汽车平顺性的结构因素
练习题
第六章发动机及动力总成噪声
第一节发动机及动力总成噪声分析与控制
第二节传动系噪声
第三节发动机的空气动力噪声
练习题
第七章底盘系统噪声
第一节轮胎噪声
第二节制动噪声
练习题
第八章车身及整车噪声
第一节车身结构噪声及其控制
第二节车内噪声
第三节汽车整车噪声及其控制第四节汽车噪声有源控制
练习题。
车辆动力系统的噪声与振动控制技术
车辆动力系统的噪声与振动控制技术在现代社会，车辆已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，车辆在运行过程中产生的噪声和振动问题却常常给人们带来困扰。
这些不仅会影响乘坐的舒适性，还可能对车辆的性能和耐久性产生不利影响。
因此，车辆动力系统的噪声与振动控制技术成为了汽车工程领域的一个重要研究方向。
车辆动力系统产生噪声和振动的原因是多方面的。
首先，发动机的工作过程本身就是一个复杂的机械运动和燃烧过程，其中的活塞往复运动、气门开闭、燃油燃烧等都会产生振动和噪声。
其次，传动系统中的齿轮啮合、传动轴旋转等也会产生相应的振动和噪声。
此外，进排气系统中的气流流动和压力变化同样会引起噪声。
为了有效地控制车辆动力系统的噪声和振动，工程师们采取了多种技术手段。
从源头控制方面来看，优化发动机的设计是一个重要的途径。
例如，通过改进燃烧室的形状、优化气门正时和升程、采用轻质材料等，可以减少燃烧过程中的冲击和振动，从而降低噪声和振动的产生。
在发动机的安装和支撑方面，采用合适的减震装置，如橡胶隔振垫、液压悬置等，可以有效地隔离发动机传递到车身的振动。
对于传动系统，提高齿轮的制造精度和啮合质量是降低噪声的关键。
采用斜齿轮、修形齿轮等设计，可以改善齿轮的传动平稳性，减少振动和噪声。
同时，对传动轴进行动平衡校正，以及合理设计传动轴的支撑和连接方式，也能有效减少传动过程中的振动。
在进排气系统方面，优化管道的形状和尺寸，采用消声器和谐振器等装置，可以降低气流噪声。
消声器的工作原理是通过反射、吸收和干涉等作用，将噪声能量转化为热能或其他形式的能量，从而达到消声的目的。
谐振器则是通过调整管道的谐振频率，来抵消特定频率的噪声。
除了上述从源头和传递路径上进行控制的方法外，还可以采用主动控制技术来进一步降低噪声和振动。
主动控制技术是指通过传感器实时监测噪声和振动信号，然后由控制器根据监测结果产生相应的控制信号，驱动执行器对噪声和振动进行抵消或抑制。
轻型车底盘的噪声与振动控制及改善策略
轻型车底盘的噪声与振动控制及改善策略随着汽车产业的不断发展，轻型车底盘的噪声与振动问题已经成为了一个不容忽视的问题。
这些问题不仅会影响车辆的驾驶体验，也会对乘坐者的身体健康造成一定的影响。
因此，在设计和制造轻型车时，需要考虑如何控制和改善底盘的噪声和振动。
本文将探讨轻型车底盘的噪声与振动控制及改善策略。
一、轻型车底盘的噪声与振动问题底盘是汽车的重要组成部分，负责支撑车身和车轮，承受着路面的冲击和振动等。
在车辆行驶过程中，轻型车底盘会受到多种振动的影响，例如发动机的振动、路面的颠簸、轮胎的滚动等，这些振动会产生噪声，并通过车身传递到乘坐者的身体中。
因此，控制和改善轻型车底盘的噪声和振动问题，对保证驾驶者的舒适性和身体健康至关重要。
二、底盘噪声与振动控制技术为了控制和改善轻型车底盘的噪声和振动，需要采用一系列噪声和振动控制技术。
以下是几种常见的技术：1. 确定合适的天然频率底盘的天然频率指的是底盘自身振动的频率。
为了控制底盘的振动，需要确定一个合适的天然频率。
这通常通过增加或减少底盘的刚度来实现。
例如，在减少底盘的刚度时，可以采用弯曲、拉伸等方法来减小底盘的刚度，从而减小底盘的天然频率。
2. 使用减振器减振器是一种通过消耗能量来降低振动的设备。
在轻型车底盘中，可以采用橡胶减振器、液体减振器等来减少底盘的振动。
3. 减少噪声生成源噪声的生成源包括发动机、轮胎、空气等。
为了减少底盘的噪声，可以采用降噪技术，例如在车轮周围加装遮盖板，使用低噪声轮胎等措施来减少噪声的产生。
三、改善轻型车底盘噪声与振动的策略除了上述的噪声和振动控制技术，还有其他的策略可以改善轻型车底盘的噪声与振动问题。
1. 合理的设计和材料选择车辆的设计和材料选择对底盘的噪声和振动具有重要的影响。
合理的设计可以避免一些结构问题，例如避免底盘与车身的松动等；而优质的材料可以提高底盘的韧性和强度，从而减少噪声和振动的产生。
2. 加强质量控制轻型车底盘的噪声和振动问题在很大程度上也与制造过程中的质量控制有关。
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• 人耳不可闻
– 次声 f<20Hz subsonic 蝴蝶振翅频率 5-6Hz – 超声f>20000Hz supersonic
• 常见频率划分
– 低，低频声 f<500Hz，中频声 500<f<2000Hz – 高频声 f>2000Hz
声音的基本计量
• 波长l：声波传播过程中两个相邻的同相位 点的空间距离 • 声速c：声波在介质中传播的速度 c fl
prms
1 T 2 p (t )dt T 0
prms
pmax 2
2.1.1理想介质中的声场波动方程
• • • 声压p随空间位置、时间而变化 声波波动方程：建立声压和空间位置以及时间 之间的联系，用数学工具表示出来 几个假设：
1. 声传播过程没有能量损耗 2. 媒质静态压强和密度均为常数 3. 声传播过程是绝热过程
2.1.1理想介质中的声场波动方程
• • • 牛顿第二定律 质量守恒定律 物态方程
p0+p F s dx x x+dx
2
ma F
p0+p+dp F+dF
p 1 p 2 2 2 x c t
2
du sdx sdp dt p dp dx x du p sdx s dx dt x du p dt x
2.1 波动方程和声的基本性质
• 理想介质中的声波波动方程 • 声波与声源：平面波，球面波和柱面波， 球面声源，声偶极子，线声源，面声源
2.1.1理想介质中的声场波动方程
• 声场field：声传播经过的媒质空间 • 声传播：声波对于整个媒质来说出现了稠 密和稀疏状态的交替变化的现象 • 声波sound wave：声场空间内媒质的状态随 时间的扰动量变化和传递，如果该变化为 时间的谐波函数形式，则称为简谐声波
r1 r s1
r2
l
s2
2.1.2 声波与声源
• • 柱面波：波阵面是同轴的圆柱面；列车、潜艇 的声辐射近似为柱面波 远场：某点距离声源的距离远大于声波波长
1 p 1 2 p (r ) 2 2 r r r c t
p(r , t ) p A 2 j (t kr ) e kr
2.1.1理想介质中的声场波动方程
du p 0 dt x
p0+p F s dx x x+dx p0+p+dp F+dF
u u Ae
j (t kx )
du ju dt
p 0 ju x
1 p u 0 j x
测某点邻近两点声压，求该点的运动速度，声强测试的理论基础
p( x, t ) p Ae j (t kx )
声波波数k
c
声压幅值p A ua c，不随距离变化
媒质特性阻抗c
2.1.2 声波与声源
• 球面波：波长小很多，或测点 离声源很远
•
2 p 2 p 1 2 p 2 2 2 r r r c t
2.1.2 声波与声源
• • • 波阵面：声传播过程中，运动状态在某瞬时完 全相同的媒质质点形成的面 用波阵面来描述声波在空间的传播，据此将声 波分为平面波、球面波和柱面波 声源：能产生声音的振动物体
2.1.2 声波与声源
• 平面波：波阵面是垂直于传播方向的一系列平 面，一维数学问题
2 p 1 2 p 2 2 2 x c t
第一章 振动理论基础
• • • • • 引言 单自由度系统 多自由系统 连续系统振动 随机振动分析基础
第二章 声学理论基础
• • • • • 引言 波动方程与声的基本性质 声的传播与结构声辐射 声阻抗、声功率、声强 噪声及其控制技术简介
acoustics
声音的基本计量
• 频率f：每秒振动次数(赫兹) • 人耳可闻：20~20000Hz
c
频率 100
E
c RT
波长
c 20.05 T
说明
3.4 0.77
0.34 0.085
声学工程中一般的下限频率 乐音中的标准音
标准参考频率 钢琴最高阶音
440
1000 4000
声音的产生和传播
• 声音是由物体的振动而产生的，该振动的物体 叫做声源 • 振动的传播称为波动，声波就是通过中间媒质 传播的振动，中间媒质可以是液体、气体或固 体。 • 声波传播的空间称为声场，传播的速度即为声 速，声速取决于媒质的弹性和密度。声在液体 和固体中传播速度比气体中快很多 • 声音振动一个周期传播的距离为波长
p A j (t kr ) p(r , t ) e r
声压幅值pA随声源面积增加而增大 声压幅值pA随传播距离增加而减小
2.1.2 声波与声源
• 线声源：声源结构呈线状或类似线状，例如列 车、车队
R
wc p ( 2 1 ) 2h
2
h
1
2
当h远大于线声源长度时，可视为点声源
声压幅值p A与距离的平方根成反比
2.1.2 声波与声源
• 声偶极子：距离很近的两个点声源，振动幅值 相同，相位相反
p A j (t kr ) p(r , t ) e r
p A j (t kr1 ) p A j (t kr2 ) p e e r1 r2
kpAl j (t kr ) pj cos e r
汽车振动与噪声控制 Control of Vibration and Noise in Road Vehicles
2012.秋
内容安排
• 理论基础：振动、声学 • 各总成振动分析：发动机、动力传动、转向 系、平顺性 • 各总成噪声控制：发动机动力总成、底盘、 车身及整车 • 振动控制的基本原理和方法：振动测量，振 动隔离 • 噪声控制的基本原理和方法：控噪基本途径、 吸声、隔声，减振与隔振降噪、阻尼降噪
2.1.1理想介质中的声场波动方程
• • • 声场特性用声压p、质点速度u、密度r描述 声压sound pressure：静态大气压为p0，声传播干 扰后的压强为pd，引起的压强变化量为 p(N/m2) 声压的强弱是有声压的有效值(root mean square) 决定的，声学仪器测量声压为有效值