早就希望趕快完成整車路噪分析的程序（分為三部分：2.2.3 Transfer Path、1.5 Tire、1.6 Road）去做風噪與電機振動噪聲，但實在無法早點完成，原因有很多，最主要是需要多個項目來驗證其準確性。

在我看來，準確性是CAE分析的立足之本，在完成多個項目的整車路噪分析與測試后，可以驗證本人探索出的技術路線和開發的程序還是比較可靠的。

本文中示意圖均采用公開發表的論文和文檔的類似圖片。

說明：

本文中的整車路噪分析全稱是基于路面譜和模態輪胎的整車噪聲與振動隨機分析，對應的整車性能試驗是NVH路面（光滑和粗糙）整車路噪試驗。相對于現在流行的基于軸頭（SPINDLE）激勵的整車路噪分析，本文所述的方法CAE手段使用更加純粹，可以在開發前期介入，且精度與之相當，應用更加廣泛，可以充分發揮CAE分析的優勢（路面激勵和輪胎模型可以獨立使用到不同項目）。兩者優劣對比可參考：誤入CAE的程序員寫的《我們為什么要做虛擬路譜激勵的整車路噪仿真？》。

轉向節加速度響應的分析與測試結果對比示例：

駕駛員外耳聲壓響應的分析與測試結果對比示例：

  

    整車路噪傳遞路徑分析在本人開發的程序中主要涉及三個模塊：傳遞路徑 2.2.3 Transfer Path、輪胎建模 1.5 Tire、路面數據處理 1.6 Road。

    整車路噪傳遞路徑分析采用OPTISTRUCT求解（建議使用2019.1.1及以后版本），單純的整車路噪分析可采用NASTRAN或OPTISTRUCT求解，程序開發采用 C++/Python。

整車路噪分析NVH模型示例：

    傳遞路徑分析在整車NVH分析中已經非常流行了，但分析的前提是保證其準確性，對于整車路噪分析，其激勵來自路面，就涉及到兩個要點：一是路面PSD譜生成；二是模態輪胎建模。    

    根據CAE分析目的（NVH、耐久和操控）的不同，由激光掃描得到路面不平度數據處理有不同的方式，詳見路面數據處理（ 1.6 Road）。經過驗證，如果無法得到實際激光掃描的路面不平度數據，也可以通過輸入標準等級（A或B）來隨機生成路面不平度數據，來進行整車路噪的定性分析。    

    NVH用的NASTRAN模態輪胎建模和耐久與操控用的ADAMS輪胎建模詳見輪胎建模（ 1.5 Tire）。注意NASTRAN模態輪胎只能用于NVH分析，不要試圖轉換成MNF柔性體在ADAMS下用于耐久與操控分析，因為輪胎的狀態不一樣。

    

    整車路噪之所以屬于隨機分析，原因就是行駛時輸入路面不平度數據的隨機性，其數據處理方式是基于隨機振動中載荷譜功率譜密度（Power Spetral Density）理論，將路面掃描的時域數據轉換為分析用的頻域PSD數據如下所示：

模態輪胎之所以加上模態，原因是輪胎NVH模型的生成是基于純滾動并加載狀態下輪胎的模態分析結果，滾動輪胎（輪荷4000N、輪胎型號205/55R16）在不同車速（0/60/100 kph）下模態測試結果示例如下圖：

整車路噪傳遞路徑分析模型示意圖如下：

傳遞路徑計算公式如下：

由此可知，可以從激勵源—路徑—響應這三個方面入手進行優化，具體到整車路噪分析就是：

1、激勵源—路面/輪胎/底盤：

對于路面，選擇專用于路噪測試的光滑和粗糙兩種路面，即路面標準等級為A~B級。

粗糙路面如下圖所示：

   對于輪胎，要控制路面到輪心（軸頭）的峰值頻率（車輪模態與輪胎聲腔模態）和不同頻率段傳遞率。注意此時輪胎是純滾動并加載狀態（即整車行駛時輪胎的實際狀態），不是靜止或自由狀態。

2、路徑—接附點：

對于底盤，要控制輪心（軸頭）到接附點的峰值頻率（副車架模態與懸架模態）和傳遞率。

對于底盤與車身之間的接附點，要控制關鍵路徑（即正負貢獻量在前的）的襯套剛度與接附點動剛度。

3、響應—駕駛員/乘員外耳聲壓、方向盤/座椅安裝點/踏板加速度：

對于內飾車身（TrimmedBody，簡稱TB），就是控制關鍵路徑上噪聲傳遞函數和振動傳遞函數。進行節點、模態、面板等貢獻量分析，重點關注車廂內大件（前圍板、頂蓋、背門、地板）和車廂聲腔模態。

要注意：不要強制要求TB傳遞函數必須全部小于目標值，要根據隨后的整車傳遞路徑分析結果才能判斷該頻率TB傳遞函數值的合理性，因為每條路徑貢獻量未必都為正。

整車路噪測試中要增加測試轉向節和底盤與車身接附點的響應，同時記錄車輛與環境狀態，并且每種工況至少要重復三次以保證一致性。在進行分析評估時，要注意排除其它因素如風噪和動力總成激勵的影響。

轉向節測試點示意圖：

對于聲壓響應目標值，分析頻率范圍建議20~300Hz，考慮建模精度和計算資源，也可以到400~500Hz。對于振動響應目標值，分析頻率范圍建議5~100Hz。

整車路噪分析聲壓目標值示例如下圖：

功能：

1、根據車速與路面掃描數據生成NASTRAN格式路面PSD數據（1.6 Road）；

2、根據車速、輪荷、外傾角與輪胎材料和幾何等數據生成NASTRAN格式模態輪胎模型（ 1.5 Tire）；

3、自動選擇接附點和PSHELL屬性，輸出整車路噪傳遞路徑分析及Trimmed Body貢獻量分析卡片（2.2.3 Transfer Path）；

4、針對路噪分析目標，底盤襯套剛度自動優化（2.2.3 Transfer Path）；

 

操作示例：（暫無）

1、整車路噪傳遞路徑分析卡片輸出；

2、底盤襯套剛度優化卡片輸出；

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