車輛振動噪聲的案例
2013年10月22日(鎮江)LMS公司振動噪聲試驗解決方案技術交流會
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 振動噪聲技術貼 | 一種針對車輛阻尼片位置的優化方法
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 車輛通過噪聲法規 | 使用室內車輛通過噪聲測量進行認證
# 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 電機振動噪聲的產生以及控制：振動和噪聲的來源
? 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 
電機振動噪聲建模分析：ANSYS電機振動噪聲分析
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
展開 電機振動噪聲建模分析：基于導入DXF轉子模型導入MANATEE的振動噪聲仿真分析
通過導入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準確的進行電機電磁振動噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實可行的解決方案。
文章來源：天源科技
LMS-Signature模塊/NVH（振動噪聲測試模塊） 附LMS 振動噪聲測試與分析系統下載
下載地址：LMS 振動噪聲測試與分析系統
測量車輛通過噪聲
外部聲音是行駛車輛聲音特性的重要組成部分。但成千上萬輛車所發出的交通噪音是相當大的。為了減少環境中的噪音污染，政府機構針對所有類型的車輛設定了通行噪音限值——這是一項必須遵循的重要法規。
聲學特性
為了確定車輛整體上的聲學特性，需要在運行中對其進行測量——即駕駛車輛經過靜止的傳聲器。測量標準規定了在最能準確反映車輛實際使用情況下進行噪音測量的方法。依照測量方法的規定，在對如卡車、汽車與摩托車之類的輪式車輛進行測量時，須在某些特定位置油門全開，將其加速到最大功率。同樣，航空器認證測試也要求進行起飛和著陸階段的噪聲測量。
通過噪音測試開發
通過噪音測試是一個高度標準化的領域，因此，時刻跟進先進發展動向是相當重要的。附加噪音排放條款（ASEP）就是一個很好的例子，該條款增加了對車輛進行的測試，并使計算變得異常復雜。另一個例子是室內通過測試，雖然不需要在試驗跑道上耗費大量時間，但還是需要遵循特定的測量標準。我們的軟件可以助您輕松了解行業內相關標準所需的所有測試步驟。
室內車輛通過測試
測量通過噪聲是ISO 362-3對汽車生產商在產品許可方面的一項強制性要求。此外，測量通過噪聲也是一項重要產品開發及故障檢查工具。
PULSE室內通過測試軟件依據一系列國際標準的要求，在一間半隔音試驗室內模擬底盤動力計車輛在戶外的通行性能。在這樣的試驗室里測量車輛的內部噪音及外部噪音就簡單得多了。排除如天氣與場地等變量的影響，便可重復進行測量，而保持車輛靜止即可進行更加詳實的檢測。沿被測車輛安放一排傳聲器，從而達到模擬正常通過噪音的效果，這樣就無需像傳統方法那樣在戶外駕駛車輛經過靜止的傳聲器了。在模擬法中，是在底盤動力計上完成同樣的加速過程的。
系統建議
典型室內通過噪音測量系統立基于PULSE 數據采集和分析平臺。
展開 機器設備噪聲測試的新方法--振動法測噪聲
一.引言
對機器設備噪聲測量最通常的方法是用聲級計進行聲壓級測量，然而在不少場合，這種人們十分熟悉的方法卻顯得無能為力。例如：在正在運行的多臺機器的機房里，需要測定各臺機器的噪聲時；或者要在生產成品的流水線上逐臺檢測每臺產品的噪聲時，都會由于其他聲源的影響以及反射聲的傳入使得聲級計無法顯示被測產品直接輻射的噪聲。隨著科技的發展，人們自然想到了聲強法。但是目前聲強法的測試儀器較貴，而且測試又較復雜，仍處于研究階段。于是，人們對聲波的測試開展了振動法的研究。希望通過測量機器表面振動量的方法來確定機器所輻射的噪聲量，通常稱為空氣噪聲的振動測試法。多年理論分析和應用研究的結果表明，這是一種十分簡便而有效的方法。在十分惡劣的環境條件下，幾乎可以不受環境噪聲和反射聲的影響，用一種特殊計權的測振儀就可通過測定機器表面的振動量，來確定其噪聲輻射值。目前這種方法已成功地用于生產實際。
采用測振法在生產現場測試產品的噪聲是在其他方法都無法簡便、迅速、經濟和準確的解決產品現場噪聲檢測的情況下而提出的。西德、美國等國家開展此項技術研究已有多年了，德國BBC公司花費了十幾馬克研究振動法，并成功地將此項技術用于接觸器的現場噪聲檢測上。美國經過多年的研究，已在海軍MIL標準中規定用振動法測定微電機的噪聲。國際ISO標準化組織已公布了測振法標準技術文件。
我國是在七十年代末期開始探討測振法的。
展開 直播課程 | 機器學習在振動噪聲與氣動噪聲領域的應用
01/直播主題&時間
機器學習在振動噪聲與氣動噪聲領域的應用
12月23日（星期三）14:00~15:00
02/您所期待的內容
基于機器學習的智能實時仿真
振動聲學與氣動聲學典型問題分析
電機振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
電動機與發電機等電力設備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細介紹如何將作用在定子上的瞬態電磁力作為結構諧響應分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機模型，電機的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數為4，定子齒數為24個，轉子的轉速為1500rpm，求電磁振動產生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機類型；
Maxwell模塊：2D瞬態電磁場計算；
Structural 模塊：3D諧響應分析計算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨安裝，請用戶到官方網站上自行下載。
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關閉）按鈕將其關閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 
精確模擬軌道車輛噪聲以實現靜音行駛和出行
法國ESI集團振動聲學全球業務發展經理Trevor Edwards說：“火車上的車內噪音水平是重要的客戶滿意度標準。”“車上的噪音以聲學目標的形式在車廂的關鍵點向鐵路設計者顯現，有時對外部噪聲的關注可能是立法性的，例如限制在房屋附近通過的軌道車輛或其他車輛的噪聲通過（PBN）法規。”
在每列火車中，都有許多噪聲源，工程師需要評估這些因素如何影響過境旅客的舒適度和體驗
工程師需要盡力減少噪聲。不幸的是，很多噪音是由鐵軌和環境造成的，這是火車設計者無法控制的。這使得使用仿真工具變得更加重要，以幫助優化您所能做的一切，以確保駕駛員、乘客和一般公眾能夠通宵睡覺的舒適性。
工程師如何測量車輛噪音
軌道車輛產生的主要噪聲源包括設備、輪軌滾動、空氣動力學特性和轉向架。為了實現有效的聲學設計，需要評估和限制每個聲源。
VA One
軟件中的專業模塊可以幫助工程師設計對噪聲敏感的車輛
ESI
集團的振動聲學專家Robert Fiedler指出，由于車輪/導軌界面的不完善和粗糙度而產生的噪聲特別引起人們的關注。的確，工程師無法控制導軌，但他們可以通過減少振動的方式設計車輪、外殼和組件。但是，首先他們需要測量或表征聲音。
Fiedler
說：“您可以通過用聲學陣列或聲像儀進行測量來研究輻射噪聲，但是這很困難，因為您需要昂貴的測量設備，而且很難將設備和環境噪聲分開記錄。”
Fiedler
建議的另一種方法是使用靠近車輛底部的一組麥克風記錄噪音。這更易于執行，同樣能通過測量捕獲設備和環境的噪聲。
展開 整車電機振動噪聲：某混合動力汽車電機噪聲分析和降噪設計
以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象，針對其開發過程中出現的電機高頻噪聲過大問題，采取正向設計方法進行優化，提升了該電機的NVH性能，其聲品質有大幅提高。研究內容對工程實際具有指導意義。
關鍵詞
：混合動力電動汽車；NVH；電機
0 引言
混合動力電動汽車與傳統汽車相比結構差異較大．傳動系統及其運行模式作了改變。致使整車的振動噪聲與傳統車相比具有新特點，傳動系統在不同模式下表現出不同的NVH問題【I‘]，使得振動噪聲的控制更為復雜。較低的背景噪聲使得原來傳統汽車中被掩蓋的噪聲凸顯出來，電機的高頻電磁噪聲會嚴重降低車內噪聲的聲音品質，同時降低乘坐舒適性。另外。電機的高扭矩和高轉速特性對齒輪系統的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰，電動汽車動力總成振動噪聲問題不單單是發動機和變速器的結構噪聲和燃燒噪聲問題．傳動結構的變化導致發動機、電機、齒輪系統之間耦合振動更為復雜。目前針對電動汽車NVH研究的相關文獻較少。振動噪聲設計應該是正向設計而不是逆向設計。振動噪聲問題應該在設計階段就進行杜絕和優化，而不是出廠和售后問題。文中以某開發過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象．對其開發過程中電機高頻噪聲過大問題進行正向設計，采取優化措施。提升了該電機的NVH性能。其聲品質有大幅提高，對工程實際有指導意義。
1 問題描述及NVH測試
該車型的動力傳動系由發動機、行星齒輪系統、主電機、電池組、后驅電機組成。樣車在試車階段純電動模式驅動。電機轉速6250r／min時，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內噪聲主觀評價較差，聲品質較差；另外起步階段電機的高頻電磁噪聲同樣較大。該電機為8極48槽(極對數p=4)同步電機，該混合動力汽車的動力傳動系簡圖如圖1所示。
展開 車輛齒輪油對汽車傳動系統噪聲的影響
車輛齒輪油對汽車傳動系統噪聲的影響
車輛齒輪油對汽車傳動系統噪聲的影響.pdf
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
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，是優化NVH測試精度與效率的關鍵支撐。本文深解析鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用，融入電機噪聲測試平臺、振動測試基準平臺等高頻關鍵詞，為NVH測試方案優化提供技術參考。
電機NVH測試的核心痛點是“信號干擾導致測試失真”。噪聲振動信號本身具有微弱性、高頻性特點，測試過程中，電機運行產生的振動易引發測試基準變形，車間環境噪聲、地面振動、其他設備運行干擾等，也會混入測試信號，導致真實的電機NVH信號被掩蓋。普通測試基座難以這些干擾，而鑄鐵平臺通過科學的結構與工藝設計，從根源上優化測試環境，為準采集NVH信號筑牢基礎。
鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用，主要通過三大核心價值實現，為NVH測試優化提供關鍵支撐。其一，高剛性結構保障測試基準穩定。平臺主體選用HT250強度灰鑄鐵或QT600球墨鑄鐵，經高溫時效+振動時效+自然時效三重處理，殘余應力去除率≥99%，搭配“箱型封閉框架+十字交叉加密筋板”設計，筋板厚度≥25mm，臺面厚度≥100mm，在電機振動載荷作用下，臺面撓度≤0.01mm/m，無塑性變形。穩定的基準面可避免電機安裝位置偏移，確保振動傳感器采集的信號真實反映電機本身振動特性，減少基準變形導致的測試誤差。
其二，優異阻尼特性抑振動干擾。
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