異響分析的案例
【技術帖】多樣本分析在汽車內飾異響仿真中的應用
對于材料參數的不穩定性以及車輛長期行駛之后橡膠塑料老化帶來的異響性能變化不能進行預測。因此，需要在常規SnRD 異響分析流程的基礎上增加多樣本分析，以實現對于異響性能更穩健的預測和優化。
圖1 新能源車異響問題占比
2 SnRD 異響仿真分析流程
無論是敲擊異響還是摩擦異響，其產生都有一個必要條件——部件之間發生相對位移。
圖2 敲擊異響和摩擦異響產生原理
SnRD 異響仿真分析流程正是基于這一原理，以部件之間的相對位移為考查對象，結合國外異響仿真對標的工程經驗，從而形成的一套異響仿真解決方案。
展開 關注3·15 | 基于NVH測試技術的汽車減振器咕嚕聲異響問題排查與分析
圖3 雙扭曲路面
2.2 NVH技術分析
2.2.1 時域分析鎖定減振器異響
對實車進行主觀評價以確認問題，首先通過布置聽診器發現減振器上支撐和彈簧托盤（即減振器本體）位置異響明顯，初步判定滑柱總成異響；然后通過測試實車振動加速度，進行時域分析，判斷出減振器異響；最后通過減振器ABA（試驗樣件對調）測試確定減振器為異響源，振動時域分析如圖4所示。
圖4 減振器振動時域分析
由圖4可以看出：（1）減振器上支撐振動能量為較規整的正弦波，而本體振動能量有多個聚集區域，所以確認上支撐不是異響源；（2）減振器本體振動明顯，更換故障減振器后異響復現，由此鎖定異響源為減振器本體；（3）異響傳遞主要路徑為輪胎激勵→減振器本體→減振器上支撐→車身。
2.2.2 音頻回放異響對比
采集并對比異響減振器和正常減振器的本體托盤位置的振動加速度數據，通過LMS音頻回放確認異響點，異響為周期性，0.7 s左右出現一次，如圖5所示。
圖5 異響件與非異響件振動時域對比
經音頻回放確認，圖5中所標記部分為振動異響源，兩個減振器本體都出現異響振動能量，但只有當減振器本體振動較大時，振動異響才會表現明顯。
2.2.3 頻域分析
減振器振動的頻域分析如圖6所示，在400 Hz附近，異響減振器比正常減振器的振動峰值高出很多，導致異響產生。
圖6 減振器振動的頻域分析
2.2.4 速度分析
異響減振器發生異響時，減振器托盤運動速度為0.13～0.2 m/s，方向沿Z向（輪胎下跳方向），如圖7所示。
展開 應用沙龍 | 電動零部件異響分析參數方案（一）
工程上，人們通常將這些擾人的噪聲稱為異響。
為了更好地對比、分析、改進異響問題，我們需要借助某些參數來對異響數據進行量化。本文將舉例介紹一些針對此類問題的分析參數，這些參數成功地應用于車輛電動零部件行業，同樣也適用于其他行業各種電動機械結構的異響分析。
常規參數：
電動零部件異響問題首先應考慮常見的聲學參數，比如聲壓級、響度、尖銳度、抖動度、粗糙度、突出比、音調度、特征頻帶、1/3倍頻程等相關參數，下面將詳細介紹這些參數的特點。
聲壓級（SPL)：
聲音在空氣中傳播時，空氣壓力會產生變化。傳聲器是專門測試聲音的傳感器，它將空氣壓力變化轉化為電信號，實現聲壓的采集。聲壓是最常見的聲學參數之一，很多其他的聲學參數都是由聲壓數據計算而得。聲壓級是評價聲音大小的參數，包括A計權聲壓級(A-weighted SPL)等，能夠反映不同頻段的聲音大小。最簡單的測試設備是手持式聲級計，或者使用多通道的PULSE系統，在Labshop或BK Connect軟件中測試得到聲壓級。
響度(Loudness)、
尖銳度(Sharpness)：
使用A計權聲壓級在評價聲音大小時，聲壓級數值大小與人對聲音大小的主觀感受仍然存在著一定的偏差，因此在聲壓級SPL基礎上，BK Connect提供了另一參數：響度（單位sone）和響度級（單位phon）。它們比A計權聲壓級更接近人耳對聲音大小的主觀感受，所以在評價聲音大小的主觀感受時，響度成為了主要參數。對于穩態信號，通常使用穩態響度。而對于非穩態信號，則采用時變響度，計算出瞬態響度，包括最大值、最小值、平均值等，如右圖中的Nmax、Nmin、Nmean。
展開 220kV變電站GIS異響分析處理
2.3噪聲源評價方式：
A、由KMSV便攜式聲學成像系統直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
3.1現場描述：
用KMSV聲學成像系統對GIS母線筒進行掃描，對于發出異響的位置進行定位，查找出噪聲源的位置并進行分析。
現場圖片及分析過程：
為了對異響進行詳細的分析，用KMbalancer Pro對異響的位置進行振動檢測，測試位置如下圖：
分析：
1、在異響時GIS母線筒振動值較大，振動頻率都為50Hz電源頻率的倍頻，可以判定主要振動非機械故障激發的，為電流引起的。
其中垂直方向振動值最大，在頻譜上100Hz左右有明顯的諧波頻率，母線筒存在松動的跡象；
2、為了驗證振動的具體原因，對鄰近的支撐位置的一圈進行振動檢測。
1#測點振動為0.145mm/s，2#測點振動為0.193mm/s，3#測點振動為0.214mm/s，4#測點振動為0.083mm/s，通過振動檢測懷疑支撐的調整螺絲可能存在沒有調平，現場重新調整了支撐的調整螺絲。
1、調整后，4個測點位置的振動值分別為：1#測點0.107mm/s，2#測點為0.105mm/s，3#測點為0.101mm/s，4#測點為0.099mm/s，4個測點位置的振動基本一致，現場已基本聽不到明顯的異響聲音，但當負荷變高時又出現了輕微一聲的異響；
2、母線筒還是存在著支撐不牢的現象，現場臨時對母線筒進行簡單加固。
展開 
一文了解220kV變電站GIS異響及分析
噪聲源評價方式：
A、由KMSV便攜式聲學成像系統直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
現場描述：
用KMSV聲學成像系統對GIS母線筒進行掃描，對于發出異響的位置進行定位，查找出噪聲源的位置并進行分析。
現場圖片及分析過程：
為了對異響進行詳細的分析，用KMbalancer Pro對異響的位置進行振動檢測，測試位置如下圖：
分析：
1、在異響時GIS母線筒振動值較大，振動頻率都為50Hz電源頻率的倍頻，可以判定主要振動非機械故障激發的，為電流引起的。其中垂直方向振動值最大，在頻譜上100Hz左右有明顯的諧波頻率，母線筒存在松動的跡象；
2、為了驗證振動的具體原因，對鄰近的支撐位置的一圈進行振動檢測。
1#測點振動為0.145mm/s，2#測點振動為0.193mm/s，3#測點振動為0.214mm/s，4#測點振動為0.083mm/s，通過振動檢測懷疑支撐的調整螺絲可能存在沒有調平，現場重新調整了支撐的調整螺絲。
展開 應用沙龍 | 電動零部件異響分析參數方案（二）
作者：金鵬
HBK中國區應用服務經理
調制(Modulation)、包絡分析(Envelope)
如果噪聲中出現了明顯的調幅(AM)現象，除了
上篇
提及的抖動度和粗糙度以外，BK Connect軟件還提供包絡分析(Envelope)。包絡分析能夠將調制信號從載波信號中分離出來。如下圖所示，紅色為載波信號，黑色為調制信號，經過包絡分析后，即可得到右下角的調制頻率fm。包絡分析除了用于調制信號的解調分析以外，還適用于電機軸承的故障檢測，能從軸承振動噪聲信號中識別出微弱的故障信號，在出現故障的早期階段即能發現故障。
如下圖右圖的例子中，對載波所在頻段（125±100Hz）進行帶通濾波后，對包絡線時間歷程曲線進行FFT分析。Y軸幅值為包絡線的頻譜幅值。在頻譜中發現了明顯的峰值，說明信號中存在調幅現象。在噪聲信號的FFT分析結果中，如下圖左圖所示，我們發現在126Hz和120Hz有相鄰的峰值，其中幅值更高的126Hz為載波頻率，幅值較低的120Hz為調制信號頻率。根據調制信號幅值和載波信號幅值的比值，可計算出調制度(Degree of Modulation)，為0.082/0.395≈21%。
如果在分析之前，無法確定載波頻率的頻率范圍，則可以先進行不同頻段的包絡分析，調查這些頻段的數據中，是否存在調制。如下圖例子所示，X軸橫坐標為調制頻率，左側Y軸縱坐標為包絡分析的載波頻帶中心頻率，Z軸顏色坐標為調制信號幅值。從圖中可以發現2500Hz載波頻帶和80Hz調制頻率處有明顯峰值（圖中黃色圓圈位置），同時在其他載波頻帶，如500Hz處，也存在多個調制頻率的峰值（圖中橙色圓圈位置），說明這些位置存在明顯的調制現象。
展開 應用沙龍 | 電動零部件異響分析參數方案（三）
總結
電動零部件通常包含驅動電機和執行機構等結構，它們在運行
時可能會產生不同特性的異響。在對此類異響問題進行測試分
析時，需要使用一些專門的參數對異響現象進行量化。HBK公司
的BK Connect軟件中包含多種客觀參數計算功能，用戶可以直
接利用這些參數，也可以根據實際問題，借助MS Excel、MATLAB
等其他工具，衍生出其他的參數。
本文結合了一些實測數據和分
析結果，對各種參數進行介紹，包括：
? 聲壓級(SPL)
? 心理聲學參數：響度(Loudness)、尖銳度(Sharpness)、
抖動度(Fluctuation Strength)、粗糙度(Roughness)
? 調幅參數：調制(Modulation)、包絡分析(Envelope)
? 純音類參數：突出比(Prominence Ratio)、純音比
(Tone-to-noise Ratio)、音調(Tonality)
? 頻譜參數：FFT、1/3倍頻程(1/3 Octave)、臨界頻帶
(Critical Band)
? 統計參數：百分位數、百分位頻率
? 偏移與波動參數：顫音(Warble)、轉速波動、相對音高
(Relative Pitch)
? 階次分析與階次跟蹤
? (非零原點)正負階次
? 峭度(Kurtosis)與峰值因子(Crest Factor)
在HBK公司以往的實際應用案例和咨詢服務項目中，這些參數
能有效地應對絕大多數異響問題，通過適當的客觀參數，對異響
進行定量研究。除了電動零部件行業以外，本文提及的客觀參數
同樣適用于其他類似行業的異響問題。
展開 某純電動汽車驅動軸異響分析與優化
本文針對某純電動汽車在全油門加速工況下驅動軸的異響問題，結合主觀評價和振動噪聲測試，對異響源進行了優先級排序，鎖定異響至驅動軸。結合驅動軸的三銷軸式萬向節和球籠式等速萬向節的工作特性，明確異響來自球籠式萬向節內部，并提出了采用潤滑性和抗磨性能更好的油脂進行改善的途徑，有效解決了該問題，為同類型問題處理提供了參考。
1理論分析
1.1振動優先級排序
異響源排查過程中，需要對各點振動信號的優先級進行排序，從而確定最高級的振動點和傳遞路徑。希爾伯特變換法在確定測點之間的優先級排序上具有較好的效果，可采用此方法來判斷振源和傳遞路徑。
展開 某SUV扶手箱振動異響問題分析與控制
本文通過調整中間支撐橡膠剛度，避開了與動力總成剛體模態耦合，解決了扶手箱振動異響問題。該問題分析及解決方案可供NVH工程師在解決相關問題提供借鑒。
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直播課程 | 機器學習在整車異響和噪聲相關的應用
基于數字化路面汽車整車級別的高度非線性的異響分析案例
奧迪汽車（AUDI）NVH性能機器學習預測案例
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適合誰來參加：
部件或整車結構力學性能分析人員
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05
講師簡介：
陳建中
Hexagon | MSC Software高級工程師，具有10年以上結構和NVH分析工程經驗，擅長NVH分析、非線性結構分析，參與多個整車NVH開發項目，在CAE仿真和測試方面有豐富的經驗。
展開 Altair 3月線上培訓及網絡研討會發布
仿真結果與試驗的對標解讀
車輛內飾異響仿真分析技術（3月18日 19:00-20:00）
1.汽車內飾異響管控現狀
2.E-line異響分析方法、工具、流程
3.異響分析輸入條件
4.基于虛擬樣機的異響載荷提取
5.全方位異響控制策略
Activate在新能源汽車電機電磁設計及控制系統開發中的應用（3月24日 15:00-16:30）
1.純電動車動力性經濟性仿真方法
2.搭建PMSM電機一維模型及矢量控制FOC算法模型
基于載荷多樣本分析的方向盤擺振解決方案（3月30日 10:00-11:30）
1.擺振仿真分析的規范建模
2.擺振激勵載荷分布測試
3.載荷多樣本分析流程
2月培訓視頻回看
如果您對培訓感興趣但錯過了2月的線上培訓直播，或者想進一步復習培訓內容，歡迎訪問Altair官方技術博客在線觀看直播錄屏！
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Altair官方2020最新培訓系列課程上線啦！
（瞬態響應分析、頻響分析、動力學后處理、強迫運動分析、隨機振動、模型檢查與分析設置）
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15051
（四）Altair HyperWorks?優化高級培訓
內容大綱：
1.優化策略，優化卡片與控制參數、靈敏度分析、第二類響應創建與應用
2.優化高級應用：組合優化、多模型優化、第三類響應等
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15073
（五）Altair Inspire? 運動仿真與優化線上培訓
培訓內容：
1.結構運動仿真概述
2.運動學設置流程，運動學、結構仿真、拓撲優化耦合計算
3.使用運動學設計凸輪機構
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15066
（六）如何用 Altair Radioss? 仿真準確預測碰撞試驗結果網絡研討會
內容大綱：
1. 碰撞仿真的規范建模
2. 仿真結果與試驗的對標解讀
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15067
（七）車輛內飾異響仿真分析技術網絡研討會
內容大綱：
1. 汽車內飾異響管控現狀
2.E-line異響分析方法、工具、流程
3.異響分析輸入條件
4.基于虛擬樣機的異響載荷提取
5.全方位異響控制策略
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15068
（八）Altair 電子/家電跌落仿真線上培訓
內容大綱：
1.
展開 高級感是如何煉成的 揭秘眾泰NVH開發
隨著汽車工業的發展，消費者對汽車在安全性、舒適性方面的要求也越來越高，異響作為用戶能夠直接感知到整車品質的重要性能之一，逐漸成為了客戶購車考慮的重要因素。據調查，車輛異響已成為影響汽車消費體驗的主要因素之一，汽車異響嚴重影響駕駛的舒適性，破壞駕駛者的心情。因此在汽車研發制造的過程中，異響性能的開發尤為重要。
眾泰汽車研究院一直以來注重整車項目中異響的控制開發， 并將其作為整車NVH性能的重要指標之一。通過不斷的學習與實踐，建立起了完整的異響開發流程，貫穿整車項目開發的全過程。從概念設計到量產上市，每個階段都有其控制手段和控制策略。
從前期概念設計階段開始，異響工程師們就開始介入了異響的控制開發工作。競品車的分析工作以及異響開發性能目標的制定成為了前期最重要的任務。通過評估各個競品車的異響水平和拆解分析，整理并借鑒競品車的設計優缺點，可以提高整車零部件的設計可靠性。同時，結合項目車型的市場定位，合理制定異響性能目標。
進入工程設計階段，異響3D數據模型檢查和仿真分析是異響開發的兩個重要手段。異響工程師們根據CATIA三維數據模型，根據以往經驗和相關零部件、參數等數據庫對模型進行檢查并消除隱患。主要從間隙、材料、布置、卡扣卡接類型等因素，對車身鈑金、內外飾、電子電器、底盤、動力等系統進行檢查，分析數據合理性，評估異響風險，并提出有效的改進方案。
而異響仿真分析，作為分析異響風險的另一種手段。通過各種仿真分析方法，異響工程師們可以判斷不同部位的風險程度并且確定優化方案。目前主要通過間接法和直接法兩種方法來進行仿真計算。
展開 Altair與Ziegler-Instruments攜手為客戶提供可準確預測產品異響噪聲的綜合解決方案
Altair的異響解決方案可將工程師進行異響分析的時間縮短近 80%
2015年10月20日， Troy（美國密歇根）– Altair 今日宣布與 Ziegler-Instruments 展開合作，強化其 Squeak and Rattle Director (SnRD) 產品，使之成為市面上最為先進全面的異響解決方案，為汽車、飛機及其它對噪聲、振動和聲振粗糙度 (NVH) 敏感的產品預測并消除異響現象。隨著 Ziegler-Instruments’ PEM 材料數據庫的加入，Altair 的 SnRD 客戶可訪問不同材料對超過 11,000 種獨立咯嗒聲響現象的結果。
SnRD 是高度可定制軟件與自動化流程的結合產物，由 Altair 的服務部門 Altair ProductDesign 與客戶的工程團隊與測試團隊共同實施。這是一套綜合性的高效半自動解決方案，用于確定時域中可能會誘發產品內干擾異響的組件相對位移。該方案在設計初期即可識別潛在的問題區域，不僅能提高整體設計質量，還可以節省大量成本和時間。
SnRD 專為客戶量身打造，由 Altair ProductDesign 團隊緊密集成到公司現有的工作環境和流程中。該軟件所具備的全套功能能夠簡化從模型創建到結果可視化的整個異響仿真流程。
更新的優點包括：
創建異響接觸面所需的輸入和交互更少
創建后使用 Review Panel 中的字段即可輕松操作接觸面
可直觀檢查異響接觸面及其相應數據輸入
了解問題的根本成因
計算模態敏感度
提供主動反饋
“使用 Squeak and Rattle Director 時，我們可以輸入設計公差和制造公差等各種數據，這樣我們就可以得到更精確有效的分析結果，也就能為整個項目提供更有價值的信息。”
展開 FANUC | 伺服軸異響問題處理說明
伺服軸和主軸異響是機床出廠調試時極為常見的問題。本周我們就通過兩期內容，分別介紹如何解決由于振動引起的伺服軸和主軸異響問題。
1伺服軸異響問題描述
伺服軸軸異響是機床出廠調試時的常見問題，表現形式主要有以下幾種：
（1）靜止狀態下，機床上電后電機負載波動，手觸碰電機能夠感受到抖動或“嗡嗡“聲；
（2）機床在手動模式下，移動伺服軸出現劇烈抖動或尖銳嘯叫；
（3）機床在自動模式下，移動各軸進行定位時出現劇烈抖動或尖銳嘯叫；
（4）機床在自動模式下，各軸進行插補時出現劇烈抖動或尖銳嘯叫；
（5）機床在自動模式下，進行某些特定加工時出現低沉撞擊聲
（6）機床在運行中出現其他形式的異響
2伺服軸異響原因分析
（1）半閉環伺服軸異響原因分析
在半閉環控制的機床中，參數設定比較簡單，只要將電動機的代碼等設定好，系統即可自動進行合理匹配。所以經過初始化設定后，機床一般即可以平穩可靠運行。
機械安裝：半閉環異響中，很多情況下均可以通過調整機械安裝消除振動，常見的引發異響的機械環節有：聯軸器，軸承，絲杠，護罩等，在這些安裝環節中，只要廠家按照各部分的安裝標準進行裝配，就能避免由于安裝導致的軸異響。
參數設置：參數設置不合理也會導致軸異響，具體設置方式將在后續章節中詳細介紹
（2）全閉環伺服軸異響原因分析
在全閉環機床中，通常使用光柵尺或編碼器實現機床的全閉環控制。
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