某纯电动汽车车身NVH的优化设计

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基于NVH性能的电动汽车车身模态匹配与优化

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某款新能源纯电动车辆的NVH问题分析与解决

10.16638/ki.1671-7988.2019.19.001某款新能源纯电动车辆的NVH问题分析与解决郜可峰，陈佳伟，邹天鸣（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804）摘要：随着世界各国政府对汽车尾气排放标准的日渐提升，新能源纯电动汽车成为近年来汽车工业发展的主要方向。

纯电动汽车大多采用驱动电机匹配一级减速箱的新型动力系统，取代了传统燃油汽车以内燃机和变速箱为核心的动力总成。

因此纯电动汽车的动力系统能够完全消除内燃机产生的震动与噪声，大幅提升驾驶舱内的NVH品质。

然而失去了内燃机低频噪声的掩蔽后，驱动电机与减速箱产生的高频噪声带来了一些新的问题。

文章针对售后客户提出的典型问题抱怨，通过NVH阶次和近声场分贝值测量的对比分析方法，查明问题发生机理，并通过微观的测量分析，找到了减速箱噪声与齿轮关键齿形齿向参数之间的联系。

通过后期的设计优化和生产控制，解决了该NVH 问题，大大提升了产品的一致性。

关键词：纯电动汽车；NVH；阶次；近声场分贝值中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)19-01-04Research and Solution of NVH Problem of an Electric VehicleGao Kefeng, Chen Jiawei, Zou Tianming( SAIC Motor Co., Ltd. Technical Center, Shanghai 201804 )Abstract:As the regulations and standards of automotive emission are highly restricted all over the world, battery electric vehicle has become the important subject of research in automotive industry in recent years. Battery electric vehicle is normally a new type of power system consisting of an electric motor and one-speed gearbox, which replaces the internal combustion engine and the gearbox in a conventional gasoline-driven car. Therefore this new type of power system in the electric vehicle can get rid of the vibration and noise caused by the combustion engine, which brings significant improvement of NVH performance in the cabin. However, without the low-frequencies noises of the combustion engine, the high-frequencies noises caused by the electric motor and gearbox bring some new problems. The paper presents a typical problem complaint from after service market. With comparison tests and analysis, the problem component is found by measuring orders and sound pressure level. The root cause is confirmed after measuring the dimensions of the failure part.Finally the problem is solved by optimizing the design and production process of the failure part, which improves the consistency of the products greatly.Keywords: Electric vehicle; NVH; Order; Sound pressure levelCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)19-01-04引言目前多数OEM厂家对于电动汽车研究开发的重点是动作者简介：郜可峰，就职于上海汽车集团股份有限公司技术中心。

整车NVH性能优化研究

整车NVH性能优化研究近年来，随着汽车工业的快速发展，车辆的噪声、振动、刺激性等惯性噪声引起了人们越来越多的关注。

这种情况迫使汽车制造商采取更多措施来降低舒适度不佳的问题，提高车辆的NVH性能，以满足汽车消费者对舒适乘坐的追求。

NVH是指车辆的噪声、震动和刺激性表现。

具体地说，NVH的性能包括减少车辆内部噪声、提高车辆行驶平稳性、降低震动等方面。

为了实现这些优化，汽车制造商必须采用全面的方法，以确保整车NVH性能的合理性。

改善车辆NVH性能的方式非常多，主要包括减小噪声振动、降低结构声响、改善空气动力噪声振动、改变排气声噪性、减少底盘噪声、在车辆设计中考虑座椅阻尼和不适感、将吸音材料应用于车辆地板等方面。

下面将分别对这些方法进行深入探讨。

首先，减小噪声振动是改善车辆NVH性能的重要方法之一。

为实施此方法，汽车制造商可以通过改变车辆结构、加强座椅振动吸收能力、采用恰当的排气噪声吸附材料等一系列措施来达到减少噪声振动的效果。

其次，降低结构声响是改善车辆NVH性能的另一种方法。

为了实现这种解决方案，汽车制造商可以在车辆构造设计中采用一些新型材料，如碳纤维、玻璃纤维等，以最大程度地减少结构声响。

第三，采用优良的空气动力噪声振动是改善车辆NVH性能的一个重要方案。

为了实现这种方案，汽车制造商可以采用一些新型的气动噪声降低技术，如关注表面细节、使用低圆周数引擎等，以实现低空气动噪声振动的目的。

第四，改变排气声噪性也是改善车辆NVH性能的有效方法之一。

为了实现这个目标，汽车制造商可以使用一些特殊的喇叭材料和设计技术，以更好地控制排气声音，并在车辆设计中重视音量控制。

第五，在车辆设计中考虑座椅阻尼和不适感也是改善车辆NVH性能的有效工作之一。

为了实现这个目标，汽车制造商可以通过考虑座椅填充物的弹性、结构和形状等因素，以降低车辆座椅的不适感，并最小化座椅的振动传递。

最后，将吸音材料应用于车辆地板是改善车辆NVH性能的有效方法之一。

关于车身NVH性能设计分析

关于车身NVH性能设计分析摘要:汽车NVH性能是汽车研发人员重点关注的性能指标。

为此,提出了汽车产品开发过程的车身 NVH 性能设计策略。

通过车身结构设计、阻尼设计、密封设计、阻隔设计、补强设计、吸声设计、隔声设计、低风噪设计方法实现 NVH 性能提升。

关键词车身结构; 噪声; 振动; 开发流程; NVH1 汽车NVH问题来源1.1 动力总成激励动力总成的振动噪声源来自热力过程的周期性和部分受力杆件的往复运动,可分为机械噪声、燃烧噪声、空气动力噪声。

机械噪声发生在运动部件上,在气缸压力和运动部件惯性力的作用下,运动部件产生冲击和振动而引起噪声;燃烧噪声发生在气缸中,燃烧气体产生的压力波冲击气缸壁,使得气缸产生振动辐射出噪声;空气动力噪声是发动机周期性进气和排气引起气体流动而产生的噪声,主要发生在进气口和排气口位置。

动力总成的振动通过发动机悬置、排气系统挂钩、进气系统支架传递到车身,引起车身振动,从而产生车内噪声。

1.2 路面激励汽车在路面上行驶时,轮胎与路面不断地局部挤压和释放,造成垂向激振力;在汽车行驶过程中轮胎与路面在接触面持续地滚挤、释放,造成纵向激振力。

1.3 风激励风噪声按风激励对象和变现形式不同来划分,可划分为风振噪声、脉动噪声、空腔噪声、气吸噪声。

高速气流作用在车身上后产生压力脉动,造成涡流扰动的脉动噪声;汽车行驶时打开天窗或侧窗玻璃时,在窗口位置气流涡流运动频率与车内声腔频率共振产生风振噪声;高速气流进入车身外部件之间的间隙空腔振荡进而产生空腔噪声。

2 汽车NVH开发流程汽车NVH开发流程主要分为:目标设定→目标分解→设计→性能验证→量产。

在目标设定阶段的工作主要是项目团队对目标市场的竞品车型进行 NVH 性能参数测试,制定整车 NVH 性能目标。

在目标分解阶段,项目团队对各个子系统进行目标设定,如对动力、悬架系统设定连接点的位移量,对车身系统设定模态、声灵敏度等。

通过各子系统的性能目标实现达到整车 NVH 性能目标要求。

汽车NVH性能的改进方法

汽车NVH性能的改进方法在改善汽车的NVH性能方面，密封、阻尼、阻隔、加强和吸音技术不可或缺。

借助于完备的NVH工程开发技术和丰富的汽车NVH应用经验，一些NVH材料供应商不仅推出了性能优越的NVH材料，而且提供了独到的NVH解决方案。

噪音（Noise）、振动（Vibration）和声振粗糙度（Harshness，也称“不平顺性”），这些被统称作“NVH”的问题日益成为汽车制造业关注和研究的重点。

长期以来，为了能够为消费者带来更加舒适的驾乘环境，汽车OEM们总是在极力地改进汽车的NVH性能，以期最大限度地降低车内噪音、减少振动并改善不平顺性。

近年来，伴随着人们要求的日益提高，以及相关法规的日益严格，NVH 问题已成为汽车产业界研究的一项重要课题。

对NVH问题有过研究的人们都知道，车内噪音的来源非常复杂：发动机的振动和噪音、排气系统的噪音、风扇噪音、传动系统噪音、内饰系统噪音、路/胎振动、胎噪、制动噪音以及风噪等都是车内噪音的根源。

通常，人们习惯于按传播路径将车内噪音区分为两大类，即：由结构传递的中、低频噪音，它们通常由动力系统的振动、车身悬置系统的振动以及路/胎振动而引起，并通过车身结构振动传播到车内；由空气传递的中、高频噪音，涉及：动力系统噪音、路/胎摩擦噪音以及风噪等。

这些错综复杂的车内噪音来源表明，改善汽车的NVH性能是一项复杂的系统工程，它涉及了汽车结构设计以及制造过程的方方面面。

首先，必须从源头着手进行“主动降噪”。

其方法包括：优化发动机和车身结构、提高车身刚度、改进悬置系统，以及提高零部件的加工精度和装配质量，如此等等，以将噪音源和噪音传播路径最小化。

对于汽车OEM而言，他们都期望通过主动降噪的实施，来获得最佳的NVH性能。

然而，诸多的复杂因素表明，主动降噪措施很难做到尽善尽美。

作为主动降噪的必要补充，被动降噪不可或缺。

被动降噪措施的应用范围广泛，涉及发动机部件、车身结构部件、内饰部件和外饰部件等，其方法主要包括：采用吸音、隔音材料和密封技术来降低空气传递的中高频噪音；采用阻尼材料来设置屏障以隔断振动，以及采用加强材料增强结构部件的刚性来改变激振形态和激振频率，以此降低结构传递的低频噪音。

新能源汽车电驱总成NVH及优化

新能源汽车电驱总成NVH及优化新能源汽车电驱总成（New Energy Vehicle Electric Drive Assembly）是指由电动机、电感电容器、逆变器、减速器和轮毂驱动等部件组成的系统，在新能源汽车中起到驱动和控制车辆运动的作用。

NVH （Noise, Vibration and Harshness）则是指噪音、振动和粗糙度等问题。

1.噪音问题：电动机在工作时会产生噪音，这对于乘车人员来说是不可忽视的。

当电动机运转时，与机械摩擦相关的固有频率和电机内阻抗变化会导致噪音产生。

此外，逆变器和电动机之间的配合也会产生噪音。

2.振动问题：电动机的振动会传到车身上，引起不适和不稳定的感觉。

振动问题会影响乘坐的舒适性和安全性。

3.粗糙度问题：在电驱总成运转过程中，由于电动机和减速器的高速旋转，可能会导致车辆在行驶时产生粗糙感，从而影响乘坐体验。

为了解决新能源汽车电驱总成的NVH问题，可以采取以下优化措施：1.减少电动机的噪音：通过改进电动机的设计和制造工艺，减少电动机工作时产生的噪音。

可以采用更好的绝缘材料和电磁设计，以降低噪音水平。

2.控制振动传递：通过改进电驱总成的结构和减震装置，减少振动的传递。

可以采用减震垫片、减震橡胶和减震弹簧等装置来减缓振动的传递，从而提高乘坐舒适性。

3.降低粗糙度：通过改进减速器的设计和制造工艺，降低传动系统的振动和噪音水平。

可以采用更好的轴承和齿轮材料，提高机械部件的精度和平衡性，从而减少粗糙感。

此外，为了进一步优化新能源汽车电驱总成的NVH性能，还可以采用主动噪音控制技术。

主动噪音控制技术可以通过激发与噪音相反的声波来抵消噪音，从而实现有效的降噪效果。

可以利用车内的传感器和控制系统，实时监测和分析车内的噪音水平，然后通过喇叭和扬声器等装置发出与噪音相反的声波，从而达到降噪的效果。

综上所述，新能源汽车电驱总成的NVH问题是需要重视的，采取合适的优化措施可以有效地降低噪音、振动和粗糙度，提高车辆的乘坐舒适性和驾驶体验。

车身NVH技术

车身NVH技术随着现代社会的发展，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。

然而，一直以来，汽车噪音、振动和粗糙度（NVH）问题一直困扰着驾驶者。

为了提供更加舒适和安静的驾乘环境，汽车制造商致力于车身NVH技术的研发和改进。

本文将介绍车身NVH技术的原理和应用。

一、车身NVH技术的原理车身NVH技术主要通过减少噪音、振动和粗糙度，提高驾乘舒适性。

具体来说，它包括以下几个方面的内容：1. 噪音控制：通过采用吸音材料和隔音设计，减少外界噪音对车内的影响。

例如，在汽车车身结构中使用隔音板、吸音泡沫等材料，以减少引擎、轮胎以及来自道路的噪音传导。

2. 振动控制：通过设计和使用减振器、弹性悬挂系统等措施，减少汽车震动对驾乘舒适性和稳定性的影响。

例如，采用减振器来消除发动机和变速器的振动，使用弹性悬挂系统来吸收道路不平坦带来的振动。

3. 粗糙度控制：通过优化车身表面质量和设计，减少颠簸、颤抖感。

例如，改进车身焊接工艺，减少焊接缺陷和表面不平整，通过涂覆材料来改善表面质量。

二、车身NVH技术的应用车身NVH技术广泛应用于汽车制造业的各个环节，以下是几个重要的应用领域：1. 汽车设计：在汽车设计阶段，车身NVH技术被用于评估和优化车身结构，以最大程度地减少车辆噪音和震动。

通过使用噪音模拟软件和振动分析工具，汽车制造商可以提前预测和解决潜在的NVH问题。

2. 材料选择：在选择车身材料时，NVH性能是一个重要的考虑因素。

例如，吸音材料的选用可以有效地降低噪音传导，而轻质、高强度的材料可以减少振动和粗糙度。

3. 制造工艺：车身NVH技术在汽车的制造过程中也起到了重要的作用。

合理的焊接工艺、涂覆工艺和装配工艺可以减少车身表面的缺陷和不平整，提高车辆的质量和舒适性。

4. 检测和评估：在汽车制造完成后，车身NVH技术被用于进行噪音、振动和粗糙度的检测和评估。

通过使用专业的测试仪器和方法，制造商可以对车辆进行全面的NVH性能评估，以确保其符合相关标准和用户需求。

基于NVH 性能的某车型下车体优化设计

不满足目标要求。问题1：发动机左悬挂处激励下各点振动
响应：发动机左悬挂处激励下驾驶员座位下振动响应加速度为490（mm/s^2），不满足要求，见图1。
问题2：发动机后悬挂处激励下驾驶员座位处，中排座椅，中后排座椅处振动响应加速度分别为：450（mm/s^2），1180（mm/s^2）和700（mm/s^2），不满足要求，见图2。
激励点 3：发动机后悬挂处激励激励点 4：左后悬架前吊耳处激励
振动响应点 1：驾驶员脚下
振动响应点 4：中后排座椅处
振动响应点 2：振动响应点 3：驾驶员座椅处中排座椅处
振动响应点 5：后排座椅处
90 AUTO TIME
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在方案二基础上更改：①座椅框后横梁筋条改为交错筋；②后地板横梁二两端增加连接板焊接到大梁底部。
（公式1） FNmax即：FNmax：振动时传递给基础作用力的最大值。
η= FT =
1+（cω/k）2
=
1+（2ζω/ωn）2
x =
F0
（1-mω2/k）2+（cω/k）2
u （1-r2/k）2+（2ζλ）2
其中，k：弹簧的刚度，N/m；ω：激振频率，rad/s；ωn：系统的固有频率，m：集中质量，kg；ξ：阻尼比，ξ=c/cC；c：粘性阻尼系数，N•s/m；cc：临界的粘性阻尼系数，cc.=2mωn；λ：频率比，λ=ω/ωn ； η：力的传递率。
驾驶员脚下响应 80
驾驶员座位下响应 500
1200
中排座椅下响应
70
60
400
50
300

车身NVH分析优化及应用

车身NVH分析优化及应用车身噪音、振动和刚度（NVH）是衡量汽车质量和舒适性的重要指标之一、车身NVH的分析和优化对于提高汽车的质量和驾驶乘坐的舒适性至关重要。

本文将从车身NVH的分析方法和优化策略两个方面进行探讨，并讨论其在实际应用中的具体应用和效果。

首先，车身NVH的分析方法包括模态分析、频响函数分析和有限元分析。

模态分析用于确定车身结构的固有振动频率和模态形态，从而了解车身结构的振动特性。

频响函数分析根据车身结构的偏离来计算车身振动的幅度和相位响应，以评估车身结构的振动性能。

有限元分析是一种数值模拟方法，通过将车身结构离散为有限数量的元素，计算车身结构的振动与噪声响应。

这些分析方法可以帮助工程师识别和解决车身NVH问题，并优化车身结构和材料，以降低振动和噪音水平。

其次，车身NVH的优化策略主要包括减振、隔离和刚度调整。

减振是通过将能量从车身结构中传递到其他部件来减少振动。

常见的减振方法包括加装减振材料（如消音板、隔热材料等）、减振器（如液压减振器、弹性减振器等）和结构优化（如改变材料厚度、调整支撑结构等）。

隔离是通过加装隔振器件（如弹簧隔振器、气囊隔振器等）或调整车身结构刚度来隔离外界振动，使其不传递到车内。

刚度调整是通过增加或减小车身结构的刚度来调整振动模态，从而减少特定频率的振动和噪音。

车身NVH优化的具体应用可以在车辆设计和制造的各个阶段进行。

在设计阶段，工程师可以利用模态分析和有限元分析来评估不同车身结构和材料的振动和噪音性能，并选择最佳方案。

在制造阶段，工程师可以通过加工精度和装配质量的控制来减少车身结构的不均匀性，从而降低振动和噪音水平。

此外，在车辆投入使用后，工程师可以通过振动和噪音的实测和分析来优化车身结构和装配，以提高用户的驾驶和乘坐体验。

总之，车身NVH的分析和优化对于汽车的质量和舒适性至关重要。

通过合理的分析方法和优化策略，可以有效减少车身振动和噪音，提高驾驶和乘坐的舒适性。

整车NVH性能的设计及控制流程

整车NVH性能的设计及控制流程整车NVH（噪声、振动和刚度度量）性能的设计和控制流程是通过在整车设计和制造过程中考虑和处理噪声、振动和刚度方面的问题，以确保车辆在正常运行情况下尽可能地减少噪声和振动的传播，提高车辆的驾驶舒适性和乘坐质量。

以下是整车NVH性能的设计和控制流程的一般步骤和主要内容。

1.制定目标：在整车设计和制造开始之前，制定明确的NVH性能目标。

这些目标可以包括设定最大允许的噪声和振动水平，确定NVH性能的重要性等等。

2.建立NVH团队：组建专业的NVH团队，包括工程师、设计师和测试人员。

团队应具备相关的技术知识和经验，能够开展NVH性能的评估和改进工作。

3.噪声和振动源的分析：对整车的各个组成部分、系统和装配件进行噪声和振动源的分析。

通过使用计算机模拟软件、实验测试和相关工程手段，确定主要噪声和振动源。

4.噪声和振动传递路径的分析：分析噪声和振动在整车结构中的传递路径，并识别传递过程中的能量损失、倍增和共振点。

通过建立整车结构的有限元模型和模拟软件，验证传递途径的准确性。

5.噪声和振动控制设计：通过改进整车结构、优化组件和系统的设计，降低噪声和振动的产生和传播。

这包括通过优化悬挂系统、减震器和扭矩杆等零部件的设计，改变材料和制造工艺，降低噪声振动的产生。

6.噪声和振动隔离和消除设计：通过合理的隔离和消除设计，减少噪声和振动的传递到车辆驾驶室和其他敏感区域。

这可以通过使用隔音材料、减振器、消声器等来实现。

7.NVH跟踪和测试：在整车设计和制造过程中进行持续的NVH性能跟踪和测试。

这包括使用各种测试设备和仪器进行噪声和振动的测量和分析，以评估整车的NVH性能。

8.NVH改进和优化：根据实际测试结果和客户反馈，对整车的NVH性能进行改进和优化。

这可能包括制定针对性的设计和制造改进，以减少噪声和振动的产生和传播。

9.验证和确认：在整车设计和制造完成后，进行最终的NVH性能验证和确认。

通过使用专业的测试设备和方法，比较车辆的实际NVH性能与设计目标的符合程度。

电动汽车动力总成NVH的分析与优化

电动汽车动力总成NVH的分析与优化电动汽车动力总成NVH的分析与优化摘要：随着电动汽车的快速发展，零排放、环保、低能耗的特点越来越受到消费者的青睐。

但是电动汽车在行驶过程中产生的噪音、振动、刺耳的电子噪声等问题也越来越显著，严重影响了乘坐舒适度和全车乘员声学环境。

本文使用有限元方法和数值模拟技术，对电动汽车动力总成的NVH（Noise,Vibration and Harshness，噪、震、刺）特性进行了分析研究，并针对诸如电驱动电机噪声、齿轮噪声、结构振动噪声等问题进行了优化设计。

研究结果表明，采用合适的NVH分析方法和优化设计手段能够有效地提高电动汽车的乘坐舒适度、降低NVH噪声水平，促进电动汽车技术的不断发展和普及。

关键词：电动汽车；动力总成；NVH；优化设计；有限元方法；数值模拟技术一、绪论随着环保意识的不断增强和新能源政策的不断推进，电动汽车作为一种具有广阔应用前景的新型交通工具已经逐渐进入人们的视野。

相较传统的燃油汽车，电动汽车具有零排放、环保、低能耗等优点，越来越受到消费者的青睐。

但是，随着电动汽车的不断推广和普及，越来越多的消费者开始对其所产生的噪音、振动、刺耳的电子噪声等问题提出异议。

因此，研究电动汽车的NVH特性，对于提高其乘坐舒适度和全车乘员声学环境，进而推动电动汽车技术的不断发展和普及具有重要意义。

本文旨在通过有限元方法和数值模拟技术的应用，对电动汽车动力总成NVH特性进行分析研究，并针对其中的若干关键问题进行优化设计。

首先，介绍有关NVH的定义和特点，接着分析电动汽车NVH问题的主要来源和表现，进而提出一套分析方法和优化策略，最后通过实例分析验证其可行性和有效性。

二、NVH问题分析噪声、振动和刺激性（Noise, Vibration and Harshness）是汽车行驶过程中最突出的质量问题之一。

NVH问题通过多种途径表现出来，不仅严重影响汽车的乘坐舒适度，还对车身材料、零部件滑动磨损、动力总成传动系统等构件产生负面影响。

关于汽车车身NVH性能的优化设计

关于汽车车身NVH性能的优化设计摘要：本文以车身结构为研究对象，指出了它在整车NVH开发设计流程中的位置，并简述了车身结构的激励源，分别采用了有限元法和试验法对其模态进行了分析，并结合这两种方法完成了车身的结构优化，提高了整车的NVH性能。

关键词：车身NVH 有限元法试验法结构优化前言车辆的NVH是指在车辆工作条件下乘客感受到的噪声（noise）、振动（vibration）和声振粗糙度（harshness），是衡量汽车质量的一个综合性指标。

车身作为汽车四大系统之一，可直接地将振动噪声传递给乘客，其结构性能的好坏，直接影响整车的NVH性能。

因此，车身结构的各项性能参数在研发阶段必须得到严格的控制，例如车身结构模态。

1 车身结构在整车NVH开发设计流程中的定位车身结构在整车NVH开发设计流程中的定位简单描述见图1。

2 车身结构的振动结构NVH问题涉及的主要因素有：1）输入载荷，如发动机燃烧压力、轮胎不平衡、不规则路面等；2）载荷传递路径上对车身的共振，如悬架的跳动模态、排气系统结构模态、传动系统和后桥模态等；3）车身结构共振对输入载荷的放大作用；4）声学模态的共振对车身板件运动的放大作用。

减少NVH问题最简单的办法就是避免输入载荷频率和结构模态频率接近，可以利用频率分布表完成这一工作。

如果这种情况不可避免，应尽可能减少激振力的大小或者是改变模态振型的形状。

通常影响NVH问题的车身模态对车身结构的影响有一定的范围，整体模态影响到整个车身结构，而局部模态只会影响到局部的区域。

3 车身结构的模态分析3.1 模态分析的理论基础3.2 车身的有限元模态分析分析目的：获得某车型车身结构的主要模态参数。

模型：材料的中间板面采用线性壳体有限元，顶棚与其横梁、风挡玻璃之间采用线性块元素连接，无开关件，见图2。

连接：利用ACM技术手段对所有焊接定义单个固体线性块，对相邻的壳体采用RBE3近似系数进行连接。

点焊采用CWELD元素，螺栓连接和气焊处采用RBE2固体连接方式。

某车型动力总成悬置系统NVH性能设计与优化

某车型动力总成悬置系统NVH性能设计与优化摘要：车内振动噪声的主要来源之一是动力总成，隔离发动机振动向车身传递主要靠悬置系统。

动力总成经过必要的减振隔振措施减少其振动向车体的传递，成为汽车开发过程中的一个重要任务，悬置系统开发匹配的好坏很大程度决定了车辆NVH性能的优劣。

因此动力总成悬置系统的合理匹配对降低汽车振动，提高整车NVH性能有着非常重要的作用。

本文建立了动力总成-悬置系统的六自由度数学模型，得到由刚度矩阵和质量矩阵表达的动力总成整体振动的微分方程。

利用MATLAB软件编制动力总成悬置系统固有频率和能量分布矩阵程序，并在ADAMS中建立模型仿真验证程序的正确性。

关键词：动力总成；悬置系统；MATLAB；模态解耦；隔振率；优化引言随着道路条件的改善和汽车悬架系统设计的完善，路面随机激励对汽车舒适性的影响逐步减弱。

又由于节约能源的考虑、市场对能耗低汽车的需求以及对环境保护的要求，汽车发动机在整个汽车质量中所占比重有所上升。

同时，越来越多的汽车采用整体式薄壁结构，使现代汽车越来越强调轻量化，然而发动机的重量却很难降低，从而车身弹性增加，振动趋势上升。

从上述各种原因引起的动力总成振动源在汽车振动中所占比例较大。

由动力总成振动引起的振动有：动力总成刚体振动、传动系统的弯曲振动和扭转振动、各零件的振动。

这些振动还会引起车体内气体共振产生噪声，这就使这种状况变成噪声、机构疲劳强度、以及振动相结合的复杂问题。

所以如何合理地匹配动力总成悬置系统，最大限度地减小向车身传递振动和噪声是汽车减振降噪的主要研究内容之一。

1动力总成悬置系统模型建立将动力总成假设为质量集中在质心处的低速小位移的6自由度刚体，橡胶悬置元件假设为3根互相垂直的线性弹簧模型，在车架视为刚体的情况下建立模型，如图1所示。

图1动力总成悬置系统模型示意图2车型动力总成悬置系统NVH性能设计优化2.1悬置系统的布置形式每个悬置都可以看作由三个相互垂直的粘性弹簧组成的隔振器。

基于电动汽车的NVH性能优化研究

基于电动汽车的NVH性能优化研究河北省保定市 071000摘要：伴随经济发展，人们的生活水平提高、汽车的人均持有量上涨，能源紧缺问题、环境污染问题和噪声污染问题日趋严重。

因此，环保节能的纯电动汽车越来越受到广大消费者的青睐，其中汽车的噪声、振动和声震粗糙度（简称“NVH”）是影响驾乘感受的重要因素之一。

本文以纯电动汽车为例，运用ANSYS、NASTRAN 等软件建立铝合金金车身的有限元模型，对车身的模态、噪声和声控进行有限元计算、分析和评价，提出有效的改进措施和方案，旨在为后续的纯电动汽车车身的优化设计提供有益借鉴。

关键词：纯电动汽车；有限元；模态；NVH前言：近些年来，汽车行业发展迅速，汽车产量日益扩大，随着而来的能源紧缺问题、环境污染问题日趋严重。

众所周知，汽车车身重量的大小，是影响着燃油的消耗量的重要指标之一。

为有效的缓解因汽车的迅速发展带来的资源环境问题，一方面国家能源战略大力推动电动汽车发展以替代传统汽油燃料汽车，缓解能源压力；另外一方面行业内广泛采用质地轻、强度大和可回收性强的铝合金材料应用于车身设计，以此来减低车身的重量，进而降低电力的消耗、提高整车续驶里程。

于此同时，因为电动汽车没有了燃油发动机的运行噪音，消费者更容易直接感受到车身等其他部件的噪声、振动和声震粗糙度（简称“NVH”）。

汽车的车身是整车的重要组成部分，要想控制车身的振动噪声应在研发设计阶段就开始，使其达到良好的效果。

本文以某品牌的纯电动汽车为例，运用CAE技术对纯电动汽车的车身NVH进行优化设计，准确预测和评价纯电动汽车的NVH，有效降低汽车的噪声和振动，减低了纯电动汽车的开发成本，从而有利于提高我国新能源电动汽车的核心竞争力。

1、车身有限元模型建立和NVH分析运用 ANSYS 软件处理纯电动汽车的车身，用网格质量标准检查和处理建成的车身有限元模型。

车身有限元单元个数为883560，节点的个数为773968，四边形的单元个数为875262，占总数的99. 06%，车身质量为295. 6千克，与传统的汽车车身质量比较而言减轻了88. 68千克。

基于NVH性能的电动汽车车身模态匹配与优化

１．空调风扇．３４
风扇转动时伎周围产生涡流，此涡流由于粘滞力与分析平台。的作用又分裂成一系列分离的小涡流。涡流和涡流分３模态匹配与优化实例以ＭＣ３０电动汽车的开发为例，采用汽车６２Ｅ裂使空气发生扰动，形成压缩与稀疏过程而产生振动
免引起车身共振。
分，供应商的交付物中应包括产品的振动性能相关试
１各子系统的振动．４
１．变速器．１４
验和分析报告。整车厂与设计公司和供应商要协作研
制，特别关注性能集成的协调。本阶段的工作中心应当数字化样车完成且各项性能达到要求后，进行
来振动，主要工作频率分布在７０～１０Ｈｚ３。
对新车型的几款竞争车型进行了ＮＶＨ性能试验，
包括整车和部件Ｎｖ水平测试以及整车和部件ＮＶＨＨ
２模态匹配流程
２１模态匹配策略．
固有特性试验。其中固有特性试验主要包括整车模态试验、白车身与整备驾驶室模态试验、车架与整备车
应将新车型ＮＶＨ性能作为一个重要的指标提出，并分解到各子系统直至部件级和供应商。负责ＮｖＨ性能设计的工程师应参加汽车总体概念设计，协调与其他性能之间的关系，这部分工作在整个汽车ＮＶＨ设

汽车整车NVH性能的优化研究

汽车整车NVH性能的优化研究随着汽车行业的不断发展，NVH性能的优化已经成为了汽车整车设计中的重要环节。

NVH是汽车领域中一个极其重要的概念，包括噪音、振动和杂音三个方面，是评价汽车质量的重要指标。

优秀的NVH性能可以极大提升汽车的驾驶舒适度和安全性，同时也能提高人们对汽车品牌和产品的品质印象。

汽车整车NVH性能的优化是一个非常复杂的过程，需要考虑很多因素。

首先，NVH性能的优化需要对车辆的整体结构进行调整和改进，这对于汽车设计师来说需要具有非常扎实的专业技术和经验。

其次，汽车整车NVH性能的优化还需要通过材料的选择和制造工艺的优化来实现，在这一方面动辄涉及到数百种材料和工艺，需要考虑到它们的特性和互相之间的影响。

为了更好地优化汽车整车NVH性能，我们可以采用以下几点方法：1. 使用优质材料汽车的振动和噪音产生和传递都与材料有关，因此使用优质材料可以有效减少噪音和振动。

例如在汽车生产中采用高强度钢材料可以有效降低车身的重量同时提高强度，减少振动和噪音产生。

2. 优化车身结构车身结构对于NVH性能的影响非常大，因此设计合理的车身结构对于优化NVH性能至关重要。

例如，减少底盘空气空穴可以减小风噪的产生，采用合理的底盘设计可以有效提高车辆的舒适性和稳定性。

3. 优化发动机、变速器等关键零部件发动机和变速器等核心零部件产生的噪声和振动对NVH性能的影响非常大，优化这些零部件就可以有效降低汽车的噪音和振动。

例如，在设计发动机时采取相应的减振措施，能够有效减少噪音和振动。

同时，将变速器采用滑动减噪设计，可以有效减轻噪声和振动。

总之，为了实现汽车整车NVH性能的优化，需要加强全车材料、设计和加工的质量控制，优化考虑区域兼容性，优化NVH评估技术手段以及建立完善的NVH性能综合评价体系。

在此基础上，加强汽车整车NVH性能的优化是完全可行的，也是我们应该持续推进的一个方向。

新能源汽车电驱总成NVH及优化

新能源汽车电驱总成NVH及优化前言：以某双模车为研究对象，其后驱为电驱动总成。

在纯电模式下，整车全油门加速和松油门滑行过程中，电驱总成噪声较大，且噪声尖锐刺耳。

1电驱总成噪声问题以某双模车为研究对象，其后驱为电驱动总成。

在纯电模式下，整车全油门加速和松油门滑行过程中，电驱总成噪声较大，且噪声尖锐刺耳，主观评价为不可接受，需要改进。

初步分析电驱总成噪声为电机电磁噪声、减速器齿轮啸叫和电控开关高频噪声。

通过测试电机圆柱壳体中间、减速器轴承端和电控上盖处的振动加速度、近场噪声，以及车内驾驶员和后排人耳处噪声，发现电机24阶和48阶振动及电磁噪声较大，超出工程目标，在起步阶段尤为明显；减速器1级传动齿轮啮合阶次27阶和其倍频54阶声压级超出目标；电控的IGBT开关高频噪声通过电控上盖板辐射明显。

针对以上噪声问题，分工况分阶次，从电驱总成激励源（自身结构）、控制策略、结构传递路径和声学包裹等方案着手，实测各方案效果，同时考虑时间周期和成本因素，明确最终解决方案。

2噪声解决方案2.1结构壳体加强对电驱总成的壳体加强包括：对电机端盖、圆柱壳体、减速器壳体加筋,在电机和减速器轴承座处以及悬置安装点加强刚度等。

通过这些措施,可减弱电驱总成的表面振动及辐射噪声。

本案例中通过CAE优化，对减速器壳体加筋，如图1绿色部分所示，提高其模态和轴承、悬置安装点处动刚度。

在纯电全油门加速工况下，加强前后的车内噪声频谱，如图2所示。

图1某新能源车减速器壳体加强方案图2某新能源车减速器壳体加强前后车内噪声频谱从图2可见：优化后，车内噪声在700~1400Hz 频段内整体改善非常明显主要改善的阶次为24阶、27阶对应的转速段在2000-3000r/min;48阶噪声在1000-2000r/min 转速段有明显改善；81阶噪声在3500-4500r/min 转速段有明显改善。

2.2电机斜极设计4030IMJ DJ{)I)5tml(M)l4弟诃就；淮I 勺II倾率/由 H ->專 =三壬二詡第a 』||倾谢5伽m404[MK)y[)jm20IlJIOOL)斤J 卅人心也：|3WK>im4i/H Jb 加张馬些一_.璽 =_=■£=着请2(XX)Fi1,21*II1U■V t>I ■I撒率/Hz1OCX)13()D 2(XK)2500 35(XJ—斜极I4v I11—非斜械 I ,'i r l -图3某新能源车电机斜极优化前后车内48阶噪声对比定子斜槽或转子斜极使径向力沿电机长度方向出现相位移，降低平均径向力，减小电机振动和噪声。

乘用车NVH特性的车身地板优化设计

【参考文献】[1] 陈烁华,冯桑.倒车辅助系统的技术发展[J].城市车辆,2009:36-38.[2] 李富红,高清贝尔图像实时采集系统[D].太原:太原理工大学,2009.[3] 张永亮,智能可视倒车系统设计[D].武汉:武汉科技大学,2008.作者简介:李玉玉，硕士，中级，研究方向为汽车维修。

图3 数据处理流程图4 结束语文章介绍了倒车影像系统中动态倒车轨迹线的实现方式，动态倒车轨迹线需要车辆提供角度信号，能动态反映倒车轨迹实时情况，图像美观，可靠性高。

在倒车轨迹可视范围内，驾驶者可以通过导航屏上显示的倒车轨迹线上刻度，估算出汽车尾部距离障碍物图4 软件流程图
明这种优化方案对于改善地板共振是十分有效的。

4 结束语本文通过对乘用车地板共振展开分析，并通过试验测试地板的2个局部模态发现，在频率为60 Hz处，是位于发动机和传动轴的激励频率范围内，进而引起了地板的共振现象。

为了能够解决这一问题，通过实车道路测试以及模型的模态分析找到共振的主因，然后用模态灵敏度分析制作优化成较为合理的优化方案。

通过实验结果。

整车NVH性能优化的研究与实践

整车NVH性能优化的研究与实践随着汽车产业的不断发展，消费者对汽车的需求也越来越高，除了舒适性和安全性，NVH（噪音、振动与硬度）成为了一种重要的衡量标准。

因此，汽车制造商不仅注重汽车的驾驶性能和外观设计，也注重车辆NVH性能的优化。

本文将重点介绍整车NVH性能优化的研究与实践。

一、整车NVH性能的定义NVH是乘坐汽车时会被感知到的噪声、振动和硬度，也是制约汽车舒适性和驾驶安全的重要因素之一。

因此，整车NVH性能通常指汽车在静止、行驶、高速运行等不同工况下的NVH性能评估指标。

一般包括噪声、振动、硬度等方面。

二、整车NVH性能的优化方法1. 传统NVH优化方法传统NVH优化方法主要包括质量控制、隔音措施、降振措施等。

其中，质量控制主要是通过优化零部件的加工工艺和材料选择等，确保零部件的制造精度和一致性，从而增强整车结构稳定性和NVH性能。

隔音措施主要包括在车辆结构内部和顶盖、底盘等外部部件加装吸音材料、隔音材料等，以减少内外部噪音的传播。

降振措施主要是通过优化车身结构设计、加装阻尼材料等措施，有效降低整车振动。

2. 基于CAE的NVH优化方法随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，基于CAE的NVH优化方法得到了广泛应用。

这种方法主要是通过建立仿真模型，并进行振动模拟分析、噪声辐射特性仿真等，以针对不同的在静止、行驶、高速运行等不同工况下的NVH问题，优化整车结构设计、零部件匹配和材料选择等，从而有效提升整车NVH性能。

3. 基于主动控制的NVH优化方法随着车载电子产品和智能控制技术的应用，基于主动控制的NVH优化方法也发展起来。

该方法主要是通过在车辆结构上加装振动传感器和执行器等装置，实现对车辆振动的主动控制。

例如，在车辆悬挂系统中集成主动隔振系统，通过实时调节阻尼和弹性，能有效减弱车体与路面的振动，增强整车NVH性能。

三、整车NVH性能优化的实践案例1. 宝马5系车型宝马5系车型在新一代产品设计中注重优化NVH性能，采用了多项技术改进，包括采用高强度材料，降低车身重量，加装降噪材料，精细调节车辆表面的风阻等，综合提升了整车的NVH性能表现。

汽车车身NVH基本原理及方案资料

汽车车身NVH基本原理及方案资料汽车车身NVH（Noise, Vibration, and Harshness）是指汽车在运行过程中产生的噪音、振动和粗糙感。

车身NVH的质量对汽车的舒适性和乘坐体验有着重要的影响。

本文将介绍汽车车身NVH的基本原理及相应的解决方案。

1.噪音：汽车在行驶过程中会产生很多噪音，如发动机噪音、风噪音、轮胎噪音等。

这些噪音会直接影响驾驶员和乘客的舒适感，且长期暴露于高噪音环境中对健康也有一定的危害。

2.振动：汽车在行驶过程中，各种运动部件会产生振动，例如发动机、悬挂系统等。

这些振动通过车身传输到车内，给乘客带来不适感。

3.粗糙感：汽车在行驶过程中，路面的不平坦会导致车身的颠簸，给驾驶员和乘客带来颠簸感和冲击感。

这种粗糙感会影响驾驶员的操控能力和乘客的乘坐舒适性。

为了解决汽车车身NVH问题，汽车制造商采用了以下几种方案：1.车身结构优化：汽车的车身结构对NVH问题有着重要的影响。

通过合理的车身设计和材料选择，可以降低振动和噪音的传输。

比如，采用较厚的隔音材料和减震材料来降低噪音和振动的传递。

2.隔音措施：在汽车车身的关键位置安装隔音材料，如隔音棉、隔音膜等。

这些材料能够吸收和隔离噪音，减少其传递到车内的程度。

此外，在车身内部采用良好的密封设计也可以减少外界噪音的干扰。

3.减震措施：采用减震技术可以减少振动的传递。

常见的减震措施包括悬挂系统的优化、使用减震器等。

这些措施可以降低车身的振动，提高乘坐舒适性。

4.空气动力学设计：通过优化车身的造型和气动性能，可以降低风噪音的干扰。

减小车身与空气之间的阻力，减少湍流的产生，可以有效降低风噪音。

总之，汽车车身NVH的原理及解决方案涉及到车身结构设计、材料选择、隔音措施、减震技术、空气动力学设计和超静音技术等多个方面。

通过综合应用这些解决方案，可以有效地降低汽车车身NVH水平，提升车辆的乘坐舒适性和驾驶体验。