NVH案例2：NVH仿真在汽车开发中应用及传递函数常用优化方法及实战
1 、 N V H 仿 真 在 汽 车 开 发 中 的 作 用 和 意 义
2 、 N V H 仿 真 的 主 要 内 容 和 要 求
3 、 N V H 的 主 要 基 本 概 念 和 原 理
4 、 车 身 级 传 递 函 数 分 析 及 意 义
5 、 车 身 级 传 递 函 数 目 标 设 定
6 、 车 身 级 传 递 函 数 优 化 方 法 及 实 战
7 、 小 结
一 . N V H 仿 真 在 汽 车 开 发 中 的 作 用 和 意 义
Ø NVH的重要性
NVH对顾客非常重要：NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素；
NVH影响顾客的满意度：在所有顾客不满足的问题中，约有1/3是与NVH有关；
NVH影响到售后服务：约1/5的售后服务与NVH有关。
Ø NVH涉及的范围
NVH涉及面非常广：在所有动态性能领域（NVH、碰撞安全、操稳、经济性等）中，NVH是涉及面
最广的领域。
1、车身
2、电机、变速器等动力系统
3、底盘及悬架
4、内饰系统
5、电子电器
6、……
决定NVH开发的因素
二 . N V H 仿 真 的 主 要 内 容 和 要 求
N V H 仿 真 通 常 包 括 以 下 内 容
1 、 竞 品 车 N V H 分 析 ；
2 、 目 标 定 义 （ 根 据 竞 品 车 和 相 近 车 型 ） ；
3 、 开 发 车 型 N V H 分 析 及 优 化 （ 包 括 开 发 的 前 期 各 阶 段 ） ；
4 、 开 发 车 型 的 试 验 相 关 性 及 模 型 标 定 ；
5 、 实 车 问 题 跟 踪 及 解 决 方 案 ；
结 构 N V H 分 析 包 括 以 下 分 析 （ 不 限 于 ） ：
（ 1 ） 车 身 骨 架 系 统
车 身 模 态 分 析 、 车 身 弯 曲 刚 度 分 析 、 车 身 扭 转 刚 度 分 析 、 车 身 接 附 点 动 刚 度 分 析 （ 包 括 底 盘 安
装 点 及 附 件 安 装 点 ） 、 车 身 钣 金 灵 敏 度 分 析 、 车 身 阻 尼 片 布 置 分 析 、 车 身 局 部 安 装 点 静 刚 度 分
析 （ 如 座 椅 及 安 全 带 卷 收 器 ） 等 ；
（ 2 ） 底 盘 系 统
转 向 系 统 模 态 分 析 、 动 力 传 动 系 统 模 态 分 析 、 传 动 系 统 扭 振 分 析 、 悬 置 系 统 模 态 分 析 、 关 键 支
架 及 系 统 模 态 分 析 等 ；
（ 3 ） Tr i m m e d B o d y 级
T B 模 态 分 析 、 G PA 分 析 、 PA C A 分 析 、 F R F 分 析 、 声 腔 模 态 分 析 、 N T F 分 析 、 V T F 分 析 、 I P I
分 析 （ 一 般 放 在 车 身 里 分 析 ， 可 在 早 期 进 行 优 化 分 析 ） ；
（ 4 ） 整 车 级
整 车 模 态 分 析 、 整 车 T PA 分 析 、 整 车 路 噪 分 析 （ 如 怠 速 、 加 速 分 析 ） 、 动 力 总 成 质 心 灵 敏 度 分
析 、 整 车 S p i n d l e 灵 敏 度 分 析 、 传 动 轴 不 平 衡 分 析 、 轮 胎 不 平 衡 分 析 、 整 车 B r a k e S h u d d e r
分 析 、 整 车 I m p a c t 分 析 、 整 车 冷 却 风 扇 不 平 衡 分 析 等 ；
三 . N V H 的 主 要 基 本 概 念 和 原 理
三 . N V H 的 主 要 基 本 概 念 和 原 理
应变能（ V）：固体在外力作用下，因变形而储存的能量称为应变能。
四 . 车 身 级 传 递 函 数 分 析
五 . 车 身 级 传 递 函 数 目 标 设 定
六 . 车 身 级 传 递 函 数 优 化 方 法 及 实 战
1）振动传递函数分析能够较为直观的给出车身结构对振动激励的响应程度，在设计初期对结构振
动传递性能进行评价，针对性能较差的路径进行识别，为后续的结构优化指明方向。车内噪声对
激励大小的敏感程度，被成为振振传递函数或者灵敏度。
2）车内关键点（方向盘、座椅导轨、地板、换挡手柄等）对激励大小的敏感程度；
3）常见优化方法：应变能法、模态法、ODS、模态贡献量法等；
3、噪声传递函数NTF优化思路
1 ） 噪 声 能 够 较 为 直 观 的 给 出 车 身 与 声 腔 对 结 构 激 励 噪 声 的 影 响 程 度 ， 为 后 续 的 噪 声 结 构优 化 指 明 方 向 。 在 外 力 的 激 励 下 ， 车 内 产 生 噪 声 。 车 内 噪 声 对 激 励 大 小 的 敏 感 程 度 ， 被成 为 声 振 传 递 函 数 或 者 灵 敏 度 ，
2 ）人 耳 能 听 到 2 0 - 2 0 K H z 的 声 压 。 人 耳 刚 能 听 到 的 声 音 叫 听 阀 ， 听 起 来 受 不 了 的 声 音 叫痛 阀 。 声 压 从 可 听 阀 到 痛 阀 ， 范 围 很 大 ， 为 便 于 比 较 ， 噪 声 大 小 用 声 压 来 度 量 ， 即 由空 气 压 力 波 动 的 幅 值 来 度 量 。 通 常 用 对 数 表 示 ， 称 为 声 压 级 （ d B ） ， 声 压 是 标 量 。
3 ）常 见 优 化 方 法 ： G PA 、 PA C A 、 M PA 、 模 态 法 、 O D S 等 诊断识别； 进行结构加强、加质量块、阻尼片等。
4、安装点动刚度优化思路
1 ） 低 频 段 ， 动 刚 度 接 近 静 刚 度 ， 即 在 低 频 区 域 占 主 导 地 位 的 是 刚 度 。 如 果 作 用 在 系 统 的外 力 变 化 很 慢 ， 即 外 力 变 化 的 频 率 远 小 于 结 构 的 固 有 频 率 时 ， 可 以 认 为 动 刚 度 和 静 刚 度基 本 相 同 。
2 ） 在 高 频 段 ， 动 刚 度 的 幅 值 为 ω 2 m ， 表 明 共 振 频 率 以 上 的 频 率 段 主 要 用 占 主 导 地 位 的质 量 项 来 描 述 ， 这 是 因 为 质 量 在 高 频 振 动 中 ， 产 生 很 大 的 惯 性 阻 力 。 当 外 力 的 频 率 远 大于 结 构 的 固 有 频 率 时 ， 结 构 则 不 容 易 变 形 ， 即 变 形 较 小 ， 此 时 结 构 的 动 刚 度 相 对 较 大 ，
也 就 是 抵 抗 变 形 的 能 力 强 。
3 ） 在 共 振 频 率 处 动 刚 度 的 幅 值 下 降 明 显 ， 其 幅 值 为 ω c ， 表 明 在 共 振 频 率 处 主 要 受 阻 尼控 制 。 而 在 共 振 频 率 处 ， 结 构 很 容 易 被 外 界 激 励 起 来 ， 此 时 采 用 一 些 阻 尼 方 案 可 进 行 共振 峰 值 的 抑 制 。
4）接附点动刚度是局部点刚度特性，在实际优化过程中，可以结合应变能、模态、ODS等，如将L形改为几字形、开口截面改为封闭截面、增加加强筋、优化接头、搭接合理、增加合适的加强件、厚度、……等。
5）可以参考相近车型结构，如某车型右悬置与轮罩搭接，提升右悬置Y向动刚度，这种结构现应用非常普遍。
6）动刚度在整车NVH开发中具有非常重要的地位和作用，其性能好坏直接影响整车NVH性能，在前期动刚度分析中，特别是关键点的动刚度最好能优化到合理水平。
• 5、安装点动刚度结果处理方法
七 、 小 结
通 过 N V H 分 析 中 的 传 递 函 数 相 关 分 析 ， 有 以 下 结 论 ：
1 、 要 理 解 传 递 函 数 分 析 的 实 际 意 义
2 、 掌 握 常 用 传 递 函 数 的 分 析 优 化 方 法
3 、 在 前 期 尽 可 能 多 做 优 化 ， 多 提 方 案 ， 体 现 N V H C A E 的 作 用 和 价 值
4 、 后 期 实 车 问 题 中 ， 积 极 参 与
5 、 及 时 总 结 ， 归 纳 ， 形 成 自 己 快 速 解 决 问 题 的 套 路 。
