基于传递路径分析的车内噪声源识别.pdf

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1、第30卷第7期机械设计Vol．30No．72013年7月JOURNALOFMACHINEDESIGNJul．2013*基于传递路径分析的车内噪声源识别冯海星，高云凯，刘爽(同济大学汽车学院，上海201804)摘要:简述了车内噪声的产生机理和传递路径分析试验的基本原理。针对某国产试制SUV在怠速和三档急加速工况下车内噪声偏大的问题，建立传递路径分析模型，进行传递路径分析试验。根据试验结果识别出车内噪声的主要传递路径，找出主要传递路径贡献量大的具体原因。最后提出降低车内噪声的修改建议，为降低车内噪声提供依据。

2、关键词:车内噪声;传递路径分析;结构噪声;空气噪声中图分类号:U467．1文献标识码:A文章编号:1001－2354(2013)07－0019－06随着人们生活水平的提高，人们对汽车的舒适性的声压等于各激励源以工作载荷激励时沿不同路径传［4］能(如振动和噪声)提出了更高的要求。因此，汽车的播到车内的能量的叠加，如图1所示。NVH性能成为了各大汽车公司所共同关注的话题。在汽车行业，传统的传递路径分析方法是一种广泛用于试验、仿真以及两者相结合的方法。基于试验的传递路径分析则是以试验为基础，能够用于汽车研发初图

3、1传递路径分析模型期的声学设计、整车NVH目标分解以及使用过程中的车内噪声主要有两个来源:一是发动机、排气管等［1－3］振动源的振动传递到车身，引起车身壁板振动产生辐故障诊断。汽车作为一种复杂的机械系统，在行驶过程中受到多种振动噪声源的激励，每种激励通过射噪声。二是发动机表面、进气口、排气口等噪声源的不同的路径传递到车内，然后叠加形成车内噪声。如噪声通过板件缝隙传播到车内。因此，车内总的噪声果能够通过对各传递路径进行预测和分析，找出贡献声压可表示为:nm量大的主要传递路径，然后对其进行优化，就能够有效P=

4、Pstr+Pair=∑HFi(ω)·Fi(ω)+∑HQj(ω)·Qj(ω)(1)地降低车内噪声。车内噪声主要来自两个方面:一是i=1j=1式中:Pstr———结构传递噪声;结构传播噪声，其产生机理为发动机和排气系统等的Pair———空气传播噪声;振动和路面激励传递到车身，引起车身壁板的振动从HFi(ω)———第i条路径的结构传递函数;而辐射出噪声。二是空气传播噪声，其产生机理为发Fi———第i个振动源的激励力;动机表面、进排气等噪声通过板件缝隙传播到车内。n———结构传递路径的数目;文中首先介绍传递路径分

5、析方法的基本原理，然HQj(ω)———第j条路径的空气传递函数;后以某国产试制SUV为例建立传递路径分析模型，利Qj———第j个噪声源的声压;用LMSSCADASIII316W数据采集系统和LMSTest．m———空气传递路径的数目。Lab测量激励力和传递函数，采用LMS的TPA(Trans-由式(1)可以得知，对车内噪声的传递路径进行ferPathAnalysis)模块进行车内噪声合成，最后对各传分析需要获取激励力Fi(ω)，Qj(ω)和传递函数递路径的贡献度进行分析，识别出车内噪声的主要传HFi(ω)

6、，HQj(ω)。递路径，判断路径贡献量大的具体原因，提出降低车内1．1激励力的测量噪声的优化方案。对于结构声主要考虑发动机悬置和排气管吊耳等振动源的激励力;对于空气声主要考虑发动机各表面、1传递路径分析方法的基本原理进气口、排气口、飞轮等噪声源的近场声压。文中选择逆矩阵法来测量发动机悬置、排气管吊耳的激励力和假设汽车是一个线性时不变系统，则车内目标点各噪声源处的声压，以发动机悬置激励力为例，首先在*收稿日期:2012－05－15;修订日期:2013－01－13作者简介:冯海星(1985—)，男，山东潍坊人

7、，博士研究生，研究方向:车身结构NVH分析与控制。20机械设计第30卷第7期发动机悬置车身侧附近布置参考点，逆矩阵法的求解共有22条传递路径。对于空气声，考虑飞轮、皮带轮、过程如下:压缩机、发动机上表面、发动机后表面的辐射噪声及进a1éHX1/F1HX1/F2…HX1/FnùF1气噪声和排气噪声，因此，空气声的传递路径一共有7{}=êêúú{}条。到目标点的传递路径示意图如图2所示。amëHXm/F1HXm/F2…HXm/FnûFma1式中:{}———发动机悬置激励时参考点的加速度响应;amH

8、X1/F1HX1/F2…HX1/Fnéùêú———发动机悬置激励时的êúëHH…Hû传递函数矩阵;Xm/F1Xm/F2Xm/FnF1{}———发动机悬置激励力。Fm将传递函数矩阵求逆，然后结合悬置参考点的加速度响应，就可以求出每个悬置在每个方向上的激励力，即:－1F1éHX1/F1HX1/F2…HX1/Fnùa1=êú{}êú{}FmëHXm/F1HXm/F2…HXm/Fnûam图2传递路径示意图为了保证逆矩