基于vaone汽車(chē)聲學(xué)包的分析

1、基于VAOne汽車(chē)聲學(xué)包的分析,丁巨岳 邵建旺ESI 中國(guó)年會(huì) 天津2014-09-26,目錄,背景子系統(tǒng)隔聲量分析整車(chē)分析整車(chē)隔聲量分析整車(chē)外聲場(chǎng)分析結(jié)論,一 背景,同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院有限公司成立于2009年11月，注冊(cè)資本5000萬(wàn)元。研究院依托同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)研發(fā)資源，以同濟(jì)汽車(chē)學(xué)院、新能源汽車(chē)工程中心、上海地面交通工具風(fēng)洞中心、上海燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)有限公司為合作團(tuán)隊(duì)，秉承同濟(jì)大學(xué)同舟共濟(jì)，自強(qiáng)

2、不息的精神，依靠?jī)?yōu)秀的專(zhuān)家、學(xué)者，先進(jìn)的研發(fā)設(shè)備和積累的國(guó)際合作與重大科技研究經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)內(nèi)外汽車(chē)行業(yè)的整車(chē)及零部件企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、性能開(kāi)發(fā)、試驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備等領(lǐng)域的系統(tǒng)解決方案。,一 背景,實(shí)驗(yàn)室資源：同濟(jì)大學(xué)半消聲室,一 背景,實(shí)驗(yàn)室資源：同濟(jì)大學(xué)上海地面交通風(fēng)洞中心,一 背景,ESI-TONGJI 虛擬設(shè)計(jì)研究所： 2012年8月14日，ESI-TONGJI虛擬設(shè)計(jì)研究所在上海國(guó)際汽車(chē)城同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)

3、內(nèi)揭牌。 ESI—TONGJI Virtual Design Institute的成立，是同濟(jì)汽車(chē)設(shè)計(jì)研究院有限公司在汽車(chē)虛擬開(kāi)發(fā)技術(shù)上的重要里程碑，雙方將以此為平臺(tái)，在汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用與人才培養(yǎng)等方面，推動(dòng)中國(guó)汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)不斷進(jìn)步。,一 背景,汽車(chē)聲學(xué)包：主要指的是汽車(chē)內(nèi)飾件，且具有隔聲、吸聲特性。用來(lái)阻隔由噪聲源（動(dòng)力總成、進(jìn)排氣、輪胎及路面、高速空氣噪聲等）向車(chē)內(nèi)的噪聲傳遞。,舒適性能：汽車(chē)的噪聲、振動(dòng)

4、與舒適性統(tǒng)稱(chēng)為汽車(chē)NVH（Noise, Vibration and Harshness）特性。汽車(chē)輕量化：聲學(xué)包的輕量化設(shè)計(jì)，如采用超輕材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PU泡沫+EVA，并保證整車(chē)NVH性能。市場(chǎng)需求：市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)車(chē)型和客戶(hù)要求的不斷提高。,一 背景,一 背景,一 背景,CAE技術(shù)：有限元分析方法（FEM）、統(tǒng)計(jì)能量分析方法（SEA）、混合分析方法（Hybird=FEM+SEA）等；試驗(yàn)方法：駐波管法進(jìn)

5、行材料的聲學(xué)測(cè)量分析、整車(chē)隔聲量分析、整車(chē)外聲場(chǎng)分析、風(fēng)洞試驗(yàn)等。,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,VAOne子系統(tǒng)模型的建立：鈑金件模型；利用VAOne中VTL模塊建立分析模型（板、聲腔、激勵(lì)、連接）；聲學(xué)包厚度分布（NCT/MNCT）；……,子系統(tǒng)TL分析模型（利用VAOne VTL模塊）,地板SEA模型,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,子系統(tǒng)TL分析：分析各個(gè)因素的影響聲學(xué)包覆蓋率；穿孔及泄露；聲學(xué)包的厚度分布；……,二 子系統(tǒng)隔聲量

6、分析,子系統(tǒng)TL分析：聲學(xué)包方案比較傳統(tǒng)方案：軟層+硬層（例：PU 泡沫+EVA等）；超輕方案：軟層+軟層（例：PU 泡沫+棉氈，棉氈+棉氈等）；……,傳統(tǒng)方案,超輕方案,重量：重隔聲：好吸聲：差,重量：輕隔聲：差吸聲：好,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,VAOne中，分析聲學(xué)包覆蓋率的影響：,TL分析：覆蓋率的影響,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,組合墻的平均隔聲量理論：,傳遞損失：,組合墻的平均透聲系數(shù)：,組合墻的平均隔聲量：,木桶原理,

7、二 子系統(tǒng)隔聲量分析,結(jié)果比較：,覆蓋率99%,二 子系統(tǒng)隔聲量分析,結(jié)果比較：,覆蓋率95%,三 整車(chē)分析,子系統(tǒng)TL分析：由于VTL模型中，子系統(tǒng)的表面積相對(duì)于聲腔的表面積來(lái)說(shuō)，非常小，所以聲學(xué)包貢獻(xiàn)給聲腔的吸聲很小，即利用VTL分析子系統(tǒng)的TL時(shí)，只考慮了聲學(xué)包的隔聲性能，沒(méi)有考慮吸聲的影響；整車(chē)分析：聲學(xué)包的吸聲性能可以在整車(chē)分析中體現(xiàn)。,三 整車(chē)分析,整車(chē)SEA模型的建立：板、車(chē)內(nèi)聲腔、車(chē)外聲腔、連接等,整車(chē)

8、SEA模型,三 整車(chē)分析,整車(chē)隔聲量分析：隔聲量（兩個(gè)聲腔SPL的差）：車(chē)內(nèi)聲腔作為聲源腔，車(chē)外聲腔作為接收腔。,,,聲源腔,接收腔,駕駛員耳旁聲腔——地板下面聲腔,三 整車(chē)分析,整車(chē)隔聲量分析：分析噪聲各個(gè)傳遞路徑、隔聲量、貢獻(xiàn)量等。,,,駕駛員耳旁施加激勵(lì),發(fā)動(dòng)機(jī)艙、地板下面、前后輪胎、前后門(mén)、前后門(mén)窗、車(chē)頂、前后風(fēng)擋玻璃、后備箱、排氣管等,,后排乘客耳旁施加激勵(lì),三 整車(chē)分析,整車(chē)外聲場(chǎng)分析：車(chē)內(nèi)聲壓級(jí)分析：車(chē)外聲腔作為聲源

9、腔，車(chē)內(nèi)聲腔作為接收腔。,,,接收腔,聲源腔,駕駛員耳旁聲腔——地板下面聲腔,三 整車(chē)分析,整車(chē)外聲場(chǎng)分析：分析駕駛員和乘客耳旁的聲壓級(jí),,,駕駛員耳旁聲壓級(jí),發(fā)動(dòng)機(jī)艙、地板下面、前后輪胎、前后門(mén)、前后門(mén)窗、車(chē)頂、前后風(fēng)擋玻璃、后備箱、排氣管等,,乘客耳旁聲壓級(jí),不同工況下：發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、路噪等,四 結(jié)論,利用VAOne，對(duì)子系統(tǒng)的聲學(xué)包進(jìn)行隔聲吸聲性能分析，聲學(xué)包方案的比較；對(duì)整車(chē)進(jìn)行隔聲量分析，找出噪聲傳遞路徑中相對(duì)薄弱的地方