• 正文
    • 1、NVH 性能開發(fā)的挑戰(zhàn)
    • 2、NVH 開發(fā)前置的具體策略與方法
    • 3、小結
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NVH性能的前期開發(fā)與控制

2020/10/15
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1、NVH 性能開發(fā)的挑戰(zhàn)

NVH 性能開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)眾多,其中最為重要的就是成本和開發(fā)周期的挑戰(zhàn)。

在節(jié)省成本方面,近年來汽車行業(yè)整體下行,競爭日益激烈,對整車開發(fā)成本的控制也日益嚴格;隨著每個零部件成本目標的嚴格控制,NVH 設計方案要求越來越精準。消除 NVH 后期整改造成的模具重新開發(fā)、工藝裝備重新排布等浪費問題對節(jié)省 NVH 開發(fā)成本具有重要的意義。

NVH 性能開發(fā)過程也面臨著周期性的挑戰(zhàn):整車開發(fā)周期不斷縮短,從 36 個月縮減至 24 個月;詳細設計階段仿真分析和優(yōu)化的周期壓縮;ET 至 SOP 實車階段 NVH 問題排查和整改的時間大大減少。

為應對更短周期、更低成本的整車開發(fā),需要將 NVH 開發(fā)工作的重心再往前移,前移到概念策劃階段,減少設計和實車階段的返工;提升 NVH 分析和設計方案的精準度,實現(xiàn) NVH 的精細化開發(fā);建立和完善整車級仿真分析能力,在早期對目標進行準確預測。

2、NVH 開發(fā)前置的具體策略與方法

NVH 業(yè)務前置的具體舉措

設計提案:在產(chǎn)品設計之前,考慮對 NVH 性能的影響,對產(chǎn)品結構的選型、布置、尺寸空間等向產(chǎn)品部門提出設計建議,作為設計的參考;

應用階段:方案預研

設計提案:選型類提案 - 輪胎型號參數(shù)選取

(1)不同扁平率的輪胎選擇

(2)不同扁平率對輪胎振動特性影響;

設計提案:選型類提案 - 副車架選型

換代車型前后副車架與車身連接形式,剛性連接、柔性連接;

前后副車架連接形式對整車 NVH 性能的影響識別;仿真 or 試驗

前后副車架柔性、剛性方案適用性分析。

?

柔性連接方案

剛性連接方案

前副車架

對 150Hz 左右 路噪影響較大, 其它頻段基本 沒有影響;

更利于操穩(wěn)與加 速性能;

后副車架

對路噪多個頻 段影響大,有 效降低路噪水 平;

利于操穩(wěn);

選型方案

結合仿真驗證,確認:前副車架采用剛性連接方案;后副車架采用柔性連接方案;

設計提案:后懸架拉桿布置

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拉桿結構形式

拉桿長 (mm)

拉桿模態(tài)(Hz)

拉桿模態(tài)(Hz)

車型 1(橫置)

220

7.3

110

車型 2(橫置)

187

11.6

148

車型 3(豎置)

75

77.4

230

設計車(豎置)

110

34.1

201

設計車(豎置)

120

28.5

195

表:不同方案對指標的影響

?

方案 1

方案 2

優(yōu)點

Z 向隔振好

拉桿模態(tài)高

缺點

拉桿模態(tài)低

Z 向隔振差

適用于

利于怠速振動

利于加速轟鳴

表:不同方案對 NVH 性能的影響

設計提案:布置類提案 - 轉向系統(tǒng)布置

?

拉桿結構形式

原狀態(tài)

懸距縮短 30mm

模態(tài)變化

車型 1

36.8HZ

39.6Hz

2.8Hz

車型 2

36.9Hz

40.2Hz

3.3Hz

表:仿真驗證分析

設計提案:布置類提案 - 驅動軸角度布置

普通節(jié)型驅動軸,夾角在大于 X 度時滑移力開始突變。因此驅動軸夾角需控制在 X 度內,或采用高成本的節(jié)型, 如 AAR 節(jié)型。

測量值

測量空載

測量半載

測量滿載

節(jié)型

車型 1

6.8°

5.5°

4.8

GI

設計車

設計空載

設計半載

設計滿載

節(jié)型

車型 1

4.97°

設計半載

2.51°

GI

圖:不同方案對指標的影響

設計提案:布置類提案 - 進氣系統(tǒng)布置

概念仿真:基于基礎車,根據(jù)初版收集構想,完成設計方案的概念模型及性能仿真驗證;

應用階段:設計構想

圖:怠速振動概念仿真:利用基礎車車身振動作為邊界, 仿真方向盤振動,并識別問題區(qū)域。

圖:鼓噪路噪概念仿真:利用基礎車的變形車身 配合底盤預研方案,識別路噪問題,并驗證初版襯套效果。

?

圖:中高頻結構輻射噪聲概念仿真:電機及減速器臺架振動為邊界,利用底盤感念方案配合基礎車車身傳函測試數(shù)據(jù),對電機 / 減速器低階結構輻射噪聲進行仿真,評估方案可行性及問題點。

圖:聲學包概念仿真:利用基礎車或標桿的聲源為邊界,將整車聲學 包目標分解到各系統(tǒng),并驗證不同聲學包方案對系 統(tǒng)性能的影響,確定最終設計方案。

方案點檢:對一些固化的、要件式的設計要求及方案進行點檢確認;

應用階段:設計構想、詳細設計

SE :Simultaneous Engineering 同步過程;

應用階段(設計研討):設計構想、詳細設計

所謂 SE 研發(fā)?從研發(fā)的初期階段開始,全體相關部門參加,同時實施研討,將各部門的所有要件都落實到計劃中, 不發(fā)生返工, 制作完成度高的圖紙 。

同時進行 Simultaneous 進行

臺架測試:通過分析總結基礎車電機、電機減速器總成、空壓機、水泵等電器件臺架及整車測試數(shù) 據(jù),建立臺架與整車性能的相關性,以此制定設計車的臺架 NVH 目標,將 NVH 問題控制在臺架階段;

應用階段:設計構想、詳細設計。

系統(tǒng)優(yōu)化:結合激勵源和響應目標要求,通過仿真分析實現(xiàn)系統(tǒng)或部件設計參數(shù)的最優(yōu)設計,不同于傳統(tǒng)的系統(tǒng)、零部件 NVH 指標的仿真分析;

應用階段:設計構想、詳細設計

懸置支架仿真優(yōu)化:

整車響應仿真:搭建整車仿真分析模型,輸入路面、動力總成、外部流場等激勵,分析車內路噪、動力總成噪聲、風噪等響應,對 NVH 一級目標進行分析預測,并對設計參數(shù)進行優(yōu)化。

3、小結

為了提高 NVH 開發(fā)質量,滿足成本遞減、周期縮短的整車開發(fā)需要,NVH 開發(fā)重心不斷前移是今后 NVH 工作重要方向。

建立前期 SE 的組織和流程,將 NVH 的設計要求在概念方案階段輸入給產(chǎn)品設計部門,作為零部件詳細設計的參考。需要建立 NVH 精準化分析和精細化方案設計的能力,建立和完善整車級仿真分析能力,在開發(fā)前期對 NVH 目標的達成進行準確預測。由此才能提高 NVH 開發(fā)質量,做到成本降低,周期縮短。

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