車輛振動噪聲
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-06-15
車輛振動噪聲的視頻教程
Simcenter 3D電機振動噪聲分析
本視頻旨在進行建立電機的聲場進行振動噪聲的分析，采用Simcenter 3D建立聲場，將電機的電磁力映射到電機結構定子齒端進行分析。結合官方教程具體操作請看視頻。
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車輛振動噪聲的實例教程
LMS公司振動噪聲試驗解決方案技術交流會
Date
22 Oct 2013
Event Type
Seminar
LMS Office
LMS China
Country
China
Place
鎮江
Participation fee
免費
邀請函：
LMS公司，作為全球范圍內振動、噪聲、疲勞等領域的試驗系統、CAE軟件以及工程服務的最佳供應商，一直致力于為機械產品的開發給予有力的支持。長期以來，我們與全球主要的汽車、工程機械以及零部件供應商積極合作，幫助他們在提高其產品質量的同時，縮短產品研發周期。
為幫助江蘇地區的廣大客戶了解振動噪聲測試領域的最新技術與應用，LMS公司特定于10月22日在鎮江舉辦為期一天的LMS公司振動噪聲試驗解決方案技術交流會。
在此次技術交流會中，LMS將詳細介紹系統的故障診斷和科學的工程方法，如何解決實際工作中遇到的振動、噪聲問題。結合LMS試驗解決方案，交流會上將深入講解振動噪聲相關試驗技術和分析方法，以及如何在開發過程中，更有效地優化產品振動噪聲性能。此外，我們將介紹全新的LMS SoundBrush –“聲學刷”手持式三維聲源實時定位儀，方便快捷的噪聲診斷工具，幫助您快速完成聲源定位。
展開 但是這個例子中涉及在振動板件上不均勻分布的阻尼片，因此并不解耦。模態自由度的耦合表現為ΦS不再是物理的模態振型，僅僅是進行內飾板響應分解時的一個數學基底。
能量后處理方法
采用常規的直接法或者模態法求解板件振動的頻響有很多不便之處。例如，第一，需要阻尼片的精細有限元模型；第二由于自由度數量大，計算代價高；第三，傳統的有限元計算分析得到局部響應物理量（如節點位移）。如果要得到全局響應量（如板件的平均速度響應）則需要對結果進行額外的后處理。鑒于以上原因，利用精細的有限元模型進行阻尼片的優化在工業設計流程中可行性并不高。那么，基于模態的能量后處理方法提供了另一種可能。
能量后處理方法的第一個要素，即將有限元模型分解成一系列單元片。每一片是一系列屬于相同有限元模型部件的連續的單元集合，且假設在每一個單元片上能量級均勻分布。因此單元片是這種能量后處理方法的基本構成。圖1展示了自動劃分的汽車防火墻板的單元片。
在解耦的模態假設下，可以寫出每一個物理量的封閉表達形式。通過計算，可以得到頻率平均的勢能、動能和耗散功率，進一步提高了能量后處理方法的計算效率。
優化工作流程
給定一個在整車模型中板件的有限元模型和給定的阻尼材料的質量，問題是如何找到最優的布放方法以使得寬頻噪聲的隔聲量最好。通過監測歸一化擴散聲場載荷下的板的振動（平均法向均方速度）來判定隔聲特性。用隨著位置變化的局部結構阻尼來模擬阻尼片。方法如下：
進行整車車身的有限元模態分析。通常這是一個白車身模型，已經具備模態結果。
進行阻尼片添加對象板件的單元片分組，計算對應的質量、剛度和法向速度均方值的分布矩陣。因為結構阻尼被認為在各個單元片上是相同的，因此單元片上或有、或無阻尼片。優化流程最終會得到在各個單元片上阻尼材料的分布量。
展開 # 為避免城市環境中過多的交通噪聲，必須進行通過噪聲測量，以滿足嚴格的車輛噪聲認證規定。自2018年12月29日起，已允許使用室內車輛通過噪聲測量對汽車、公共汽車和卡車的生產進行認證，確認其符合要求。
暴露于過多的交通噪聲，已成為城市環境中市民的主要健康問題，并可能導致頭痛、睡眠障礙、壓力、高血壓和心臟病風險增加等影響。因此，
噪聲源
（車輛）和
傳輸路徑
（例如，噪聲屏障）都需要采取相應對策。
為控制車輛噪聲排放，車輛制造商必須
按照規定測量通過噪聲
，以確保其車輛噪聲排放在規定的范圍內。
對于乘用車、卡車和公共汽車的制造商，R51（M類和N類）是制造商必須遵守的法規，而摩托車制造商必須遵守R41（車輛類別
L3
）的規定。盡管計算上存在一些差異，但這兩種規定非常相似。
車輛型式認證測試
通常在室外測試軌道上進行，這稱為
現場通過（FPB）測試
。對于這兩個法規，車輛需要沿著軌道的中心（參考）線行駛，經過距離中心線7.5m的兩側的傳聲器。報告中需要提供噪聲最大的位置。執行一系列勻速（CRS）和全開油門（WOT）加速測試，并將結果合并為一個值
Lurban
，該值必須在法規規定的限制范圍內。
展開 ? 目前世界各國對電機振動和噪聲研究主要集中在電磁力波的研究，定子振動特性及聲學特性研究，軸承和電刷的制造和裝配工藝，冷卻風扇的合理設計和選用，主要采用吸、隔、消的方法與措施。
振動是噪聲的來源，電機的振動與傳統發動機的振動形式不同，原理也不盡相同，因此對汽車動力總成的影響也不同，電機的振動噪聲對車輛的吸聲和隔聲要求與傳統車不同，動力總成懸置的設計也不同。對振動的控制要從了解電機的特性本身基礎上進行控制。
人體對振動的靈敏度取決于振動頻率，人體對振動最敏感的頻率范圍是2-20Hz，在這個頻率范圍內感覺域是0.003g,不快域是0.05g，不可忍域是0.5g，電機的振動波形式不是單一的正弦波，而是由許多不同頻率成分的波形成。
電動機產生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外，電動機產生振動，又容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，同時會造成負載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環的異常磨損，甚至會出現嚴重刷火而燒毀集電環絕緣，電動機將產生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發生。
展開 噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對電機定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應分析的速度分布導入流場模型中定子外表面部分，并設定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導入諧響應速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機振動噪聲，此外在此基礎上還可以進行多轉速分析以及對電機參數進行優化分析。
文章來源：易仿真
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車輛振動噪聲的最新內容
本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短
車輛NVH、振動噪聲控制在車輛車身開發、動力系統、暖通空調（HVAC）系統等領域的有重要應用。聲學分析需要考慮聲固耦合或聲輻射技術，因為涉及到內場的聲固耦合分析或外聲場的輻射聲功率計算，雖然封閉聲場可以基于模態法減少計算時間，外聲場可以采用格林法或聲傳遞函數等方法減少計算時間，但是，聲學網格分網、聲固耦合計算還是要花費更長的計算時間，造成企業需要更大的硬件資源和更長開發周期。
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電4個月前
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電機NVH測試的核心訴求是準捕捉噪聲與振動信號，而測試基準的穩定性直接決定信號采集的真實性。鑄鐵平臺作為電機NVH測試臺的核心基礎部件，憑借高剛性、低振動、強抗干擾的特性，為噪聲振動測試搭建穩定基準
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計階段早期解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問題通常源于電磁力與結構組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH
在機器人日益普及的今天，無論是工廠里的機械臂、醫院中的手術機器人，還是物流倉庫中的AGV小車，它們的穩定性、精度和靜音性能，直接決定了其在實際應用中的表現。
然而，振動與噪聲問題，常常成為機器人性能提升的“隱形殺手”。如何精準測量、分析與控制這些“看不見的干擾”？HBK憑借其領先的測試測量技術，為機器人行業提供了從傳感器到軟件的一站式振動與噪聲解決方案。
?? 振動測試
為凸顯LMS振動噪聲試驗解決方案（Simcenter Testlab & Simcenter SCADAS）的價值，我將先點明振動噪聲試驗對高端制造的重要性，再從軟硬件協同的功能、相較傳統方案的優勢，以及在核心行業的應用展開，展現其專業性能。
在汽車、航空航天、工程機械等高端制造領域，振動噪聲（NVH）性能直接決定產品可靠性與用戶體驗，高效精準的試驗方案成為企業研發的核心支撐。西門子
培訓日程：
培訓時間：8月14-15日
培訓地點：武漢市江夏區華工園二路1號2樓北京廳
面向人群：具備有限元基礎的工程技術人員
培訓目標：
? 了解關于Marc非線性熱、熱-機耦合方面的基本理論；
? 基本掌握Marc前后處理器mentat功能，熟悉mentat的操作界面；
? 掌握熱及熱機耦合仿真流程及操作；
? 掌握Marc中材料非線性，接觸非線性和熱相關性設置和定義方法
精彩直播預告
在振動與噪聲仿真問題中，通常使用傳函來表示響應與激勵之間的關系。此類仿真在多數預報和優化場景中效果顯著，但其前提是必須掌握載荷的頻譜特性，以便針對載荷頻譜相關的特定頻率進行傳函優化。
然而，優化效果仍需通過測試進行驗證。若響應未達到優化目標，則需重新優化傳函。若能準確地將實際載荷直接添加于仿真模型進行分析，則可以直接從響應頻譜中識別優化的頻率及貢獻路徑，從而定量地驗證優化算法
LMS Test.Lab 是西門子旗下（原比利時LMS國際公司開發）的一款領先的振動噪聲（NVH，Noise, Vibration, and Harshness）測試與分析系統。它廣泛應用于汽車、航空航天、機械制造、能源等行業，提供高精度的數據采集、信號處理、模態分析、聲學測試等功能。憑借其強大的硬件兼容性、靈活的軟件架構和行業領先的算法，LMS Test.Lab 已成為工程測試領域的標桿解決方案
2025年2月27日，庭田科技與全球領先的工業軟件提供商西門子工業軟件在遼寧省沈陽市聯合舉辦了《西門子Simcenter Test振動噪聲技術研討會》。此次研討會吸引了來自汽車、航空航天、軌道交通等行業的眾多企業代表和技術專家，共同探討振動噪聲測試技術的最新進展及其在產品性能優化中的應用。
作為專注于計算機輔助工程（CAE）和高科技儀器設備的系統集成商，庭田科技始終致力于為客戶提供先進的仿真分析和測試解決方案
