某商務車型加速車內共振帶優化

張靜

摘要：介紹了一種車內共振帶優化的方法，即通過NVH測試查找共振帶的頻率，并識別出引起共振帶頻率相關部件的一種方法。本文通過測試某商務車輛加速車內共振帶問題，對各系統進行振動、模態測試，分析后發現車內共振帶由懸置支架模態引起，懸置支架模態提升后，主觀評價車內聲品質提高，客觀數據測試共振帶基本消除，為解決加速車內共振帶問題提供了直觀依據。

關鍵詞：共振帶；NVH測試；加速；模態

1 引言

隨著中國社會經濟和汽車工業的快速發展，汽車的使用越來越普遍，顧客對汽車的各種性能要求也越來越高，尤其是汽車的NVH性能。汽車的NVH（Noise、Vibration、Harshness，簡稱NVH）性能逐漸變得重要，它已經成為提升汽車品質最核心的技術，NVH性能好的車輛漸漸受到消費者的青睞。

車內加速共振帶一直是車內噪聲較難解決的問題之一，根據頻率范圍，一般發生在中高頻，低頻率也可能發生，引起該問題可能原因主要有五個方面：1）懸置系統隔振性能不足、支架共振等；2）傳動系統驅動軸、中間支撐等共振等；3）懸架系統副車架、擺臂、連桿等共振；4）車身局部剛度不足共振；5）發動機附件共振。

針對車內加速共振帶發生的頻率范圍，整車上如果有部件的模態頻率接近共振帶頻率范圍，可能導致共振帶發生，通過驗證后可以證明。本文針對車內發生的共振帶范圍，對可能導致該問題的各系統部件進行NVH測試、模態測試，分析后發現該共振帶由后懸置支架共振引起。通過加強后懸置主動支架，提高后懸置整體模態后，主觀評價車內聲品質明顯提高，客觀測試車內共振帶消除。關于某一頻率范圍的共振帶問題，研究如何整改并消除，能夠提高NVH性能，同時為其他商務車型提供一種參考方法。

2 問題描述

某商務車型在開發過程前期，在實車狀態下，對該車進行主觀評價，車內除了發動機的階次聲，還混雜其它異音，總體感受加速車內噪聲大，聲品質較差。同款的該車型，評價后，同樣存在加速車內聲品質較差的情況，下線車輛也存在該問題。對某商務車整車摸底測試，通過數據分析發現車內220-280Hz范圍存在明顯共振帶，共振帶含有發動機主階次4階、6階，同時還有4.5階、5階，可能是發動機的主階次導致了該頻率段共振帶的惡化，共振帶發生轉速范圍在2300rpm到4000rpm，在90km/h后車內噪聲較大。車內明顯共振帶發生在某一范圍，而不是單一頻率，屬于部件共振導致，頻率在中高頻范圍，初步懷疑是懸置某個支架共振引起，需要通過一系列的測試分析后才能確定。

3、解決方案

3.1 懸置系統測試分析

通過對懸置系統測試，該商務車車輛為三點懸置，懸置為設計狀態且裝配姿態正確，對懸置的主被動端振動進行測試。數據分析左右懸置支架無該共振帶，但發現后懸置支架主動端、被動端Z向存在220-280Hz共振帶，與車內共振帶范圍對應，需要進一步驗證該支架和支撐該支架橫梁。

3.2 懸置系統配重測試分析

這輛商務車車輛后懸置與變速箱支撐梁連接在一起，配重選在變速箱支撐梁上，配重質量為10kg左右。配重后發現后懸置被動端該范圍共振帶消失，車內對應范圍頻率共振帶基本消失，主觀評價聲品質明顯提高?？梢源_定變速箱支撐梁或后懸置主動支架存在220-280Hz范圍模態，需要對這兩個部件進行模態測試分析。

3.3 后懸置系統模態分析

模態分析是分析“源-路徑-接受者”模型中的路徑，獲得結構的動態特性。FRF函數測試結果如下：1）模態測試：變速箱支撐梁模態為126Hz，方向為整車X向，不在共振帶220-280Hz范圍，與其沒有關系；2）FRF函數測試：后懸置主動端支架左存在272Hz、412Hz的固有頻率，272Hz在車內共振帶220-280Hz范圍；配重后再次進行FRF測試，該支架固有頻率峰值偏移，即272Hz峰值移頻到302Hz。由此可以判定后懸置主動支架模態是導致車內共振帶220-280Hz的主要因素。

3.4 后懸置支架加強方案驗證

后懸置主動支架272Hz模態引起車內共振帶，為解決問題，需對該支架加強，CAE共提供6種方案，在考慮成本和方案可行性情況下，只有下面方案最優，方案為在主動支架邊緣焊接同樣厚度的鈑金。CAE分析后模態由272Hz提高到404Hz，制作樣件驗證效果。

后懸置主動支架加強后，廠家制作了樣件，在整車上換裝并保證裝配良好。加強后，數據分析可得：1）車內220-280Hz共振帶明顯消除；2）主觀評價聲品質明顯提高，共振帶問題得以解決。

4 小結

（1）通過一系列試驗測試和模態分析，證明了車內220-280Hz共振帶是由后懸置主動支架模態頻率激發；

（2）為解決共振帶問題，提出優化方案，解決了某商務車型共振帶問題，對解決其他車型由于共振所導致車內共振帶問題具有參考意義。

參考文獻：

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