NVH工程案例17：高速抖动案例分析
作为一名NVH工程师，我深知汽车在高速行驶时的抖动问题，是影响驾驶体验和车辆品质的关键因素之一。今天，就和大家聊聊我们是如何解决某车型高速抖动问题的。一、问题初现：高速行驶的“烦恼”
在一次常规的车辆测试中，我们发现某车型在高速行驶（80-120Km/h）时，方向盘会出现明显的抖动，尤其是在粗糙路面上，抖动更为严重。这对于追求舒适驾驶体验的我们来说，是绝对不能接受的。二、常规思路的探索
面对振动问题，我们的第一反应通常是：如何减小载荷？如何减小传递路径上的敏感度？如何增加阻尼？对于高速抖动，我们知道载荷主要来源于轮胎的不平衡力和力矩。而传递路径则是从轮胎轮辋，经过悬架及衬套，再到底盘转向传动机构，最终传递到方向盘。阻尼通常会加在悬架衬套、底盘转向传动机构或方向盘上。我们尝试过减小载荷，但有时这会增加成本，或者载荷本身是不可控的。于是，我们把重点放在了分析传递路径上各个部件的敏感度，以及阻尼的效果上。经过一番分析，我们发现单项参数促使振幅的变化一般在+/-10%以下。最大的单项振幅变化是方向盘转动惯量增加15%，振幅减小了23%。但这个方案不仅会增加成本，还可能引发其他振动问题。
三、困境中的突破
在经过多轮分析和试验后，我们意识到，需要一个比增加阻尼或增加damper更快见效且更省钱的方案。于是，我们仔细检查了CAE整车悬架模态，意外地发现前悬架的Walk模态和Tramp模态都引起了方向盘的抖动，这是不正常的模态耦合！正常情况下，Walk模态必然会引起方向盘抖动，但Tramp模态不应该引起方向盘抖动。这可能就是该车型高速抖动的病根！
四、深入分析与解决
我们进一步分析了Walk模态和Tramp模态耦合的原因，发现Walk模态频率为12.2Hz，而Tramp模态频率为12.6Hz，两者频率相隔太近。要解决问题，必须将这两个模态错开。我们分析了轮胎尺寸、控制臂尺寸、悬架衬套刚度对Walk和Tramp模态频率的影响。虽然轮胎尺寸和控制臂尺寸对Walk模态频率有一定影响，但力度偏小，不足以解决问题。
经过大量分析，我们发现控制臂后点衬套刚度对推高Walk模态频率最有效。最终，我们通过增大前控制臂后点的衬套刚度，将悬架Walk模态推高到15.4Hz，成功消除了Walk和Tramp模态的耦合，解决了该车型高速抖动的现象。试验结果也验证了我们的分析。
五、总结与展望
这次高速抖动问题的解决，让我们深刻认识到，NVH问题的解决往往需要从多个角度出发，不仅要考虑常规的载荷、传递路径和阻尼，还要深入分析模态耦合等深层次问题。通过这次经历，我们积累了宝贵的经验，也为未来解决类似问题提供了新的思路。【免责声明】本文根据网络材料整理，版权归原作者所有，仅用于学习等，对文中观点判断均保持中立，若您认为文中来源标注与事实不符，若有涉及版权等请告知，将及时修订删除，谢谢大家的关注 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2025-02-08
最近编辑：3小时前
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