本發(fā)明涉及車輛技術領域,特別涉及一種基于動力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。
背景技術:
NVH(Noise,Vibration,Harshness,噪聲、振動、粗糙度)是整車核心性能之一,是駕駛者在車輛駕駛中最易主觀感知的性能之一。其中,可通過對動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)噪聲進行優(yōu)化可提升整車NVH,因此,在整車車設計過程中的數(shù)據(jù)階段進行大量NVH計算機輔助分析優(yōu)化工作,并在設計階段協(xié)調(diào)和優(yōu)化各個系統(tǒng)及部件的動剛度及模態(tài)分布等設計,從而避免在量產(chǎn)階段發(fā)生整改所面臨的周期和投入成本等問題。
在相關技術中,通常在數(shù)據(jù)階段通過振動到噪聲傳遞函數(shù)和工作變形分析對車身NVH進行識別和優(yōu)化。但是,相關技術存在的問題是,僅能對單一方向下動力總成振動到車內(nèi)噪聲的傳遞路徑逐一進行分析,而且僅能計算單位載荷下的車內(nèi)噪聲,存在局限性。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種基于動力總成載荷的噪聲分析方法,能夠綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架的相互之間影響關系,并綜合預測模擬車輛行駛過程中動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。
本發(fā)明的另一個目的在于提出一種基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)。
為達到上述目的,本發(fā)明一方面實施例提出了一種基于動力總成載荷的噪聲分析方法,包括以下步驟:獲取設置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息,并獲取設置在所述待測車輛的動力總成懸置的至少一個三向加速度傳感器位置信息;基于不同工況對所述待測車輛進行道路試驗以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗測試數(shù)據(jù);將所述待測車輛的動力總成拆卸后,將以金屬零件改制的動力總成懸置安裝在所述拆卸后的待測車輛,并保留設置的傳聲器和三向加速度傳感器;采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù);根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算,以獲取動力總成載荷矩陣;根據(jù)所述動力總成載荷矩陣預測所述待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲。
根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于動力總成載荷的噪聲分析方法,通過道路試驗和錘擊測試獲取動力總成載荷矩陣,并根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲,從而能夠綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架的相互之間影響關系,并綜合預測模擬車輛行駛過程中動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。而且該方法不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,還可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進行測試時,分別對所述以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵;獲取每個方向施加在動力總成懸置中心的激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù);根據(jù)所述激勵力以及所述傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取所述傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,通過力錘分別對所述以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并通過安裝在所述力錘的力傳感器獲取所述激勵力。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算時,根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)構造道路測試矩陣,并根據(jù)所述頻率響應函數(shù)構造頻率響應函數(shù)矩陣;取所述頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣,并將所述頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣與所述道路測試矩陣的乘積作為所述動力總成載荷矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進行彈性支撐,或者通過柔性件進行柔性懸掛。
為達到上述目的,本發(fā)明另一方面實施例提出了一種基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng),包括:整車數(shù)據(jù)采集裝置,用于獲取設置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息,并獲取設置在所述待測車輛的動力總成懸置的至少一個三向加速度傳感器位置信息,并基于不同工況對所述待測車輛進行道路試驗以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗測試數(shù)據(jù);錘擊測試模塊,用于采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),其中,將所述待測車輛的動力總成拆卸后,將以金屬零件改制的動力總成懸置安裝在所述拆卸后的待測車輛,并保留設置的傳聲器和三向加速度傳感器;計算模塊,用于根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算,以獲取動力總成載荷矩陣;預測模塊,用于根據(jù)所述動力總成載荷矩陣預測所述待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲。
根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng),通過道路試驗和錘擊測試獲取動力總成載荷矩陣,并根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲,從而能夠綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架的相互之間影響關系,并綜合預測模擬車輛行駛過程中動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。而且該系統(tǒng)不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,還可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進行測試時,所述錘擊測試模塊用于,分別對所述以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并獲取每個方向施加在動力總成懸置中心的激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù),以及根據(jù)所述激勵力以及所述傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取所述傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,通過力錘分別對所述以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并通過安裝在所述力錘的力傳感器獲取所述激勵力。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算時,所述計算模塊用于根據(jù)所述道路試驗測試數(shù)據(jù)構造道路測試矩陣,并根據(jù)所述頻率響應函數(shù)構造頻率響應函數(shù)矩陣,以及取所述頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣,并將所述頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣與所述道路測試矩陣的乘積作為所述動力總成載荷矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進行彈性支撐,或者通過柔性件進行柔性懸掛。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法的流程圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法中動力總成懸置的結構示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
下面在描述本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法之前,先簡單介紹相關技術中的整車NVH測試方法。
在相關技術中,可分別在動力總成懸置車身側安裝點的三個方向(X,Y,Z)上虛擬輸入單位力(1N),計算在車內(nèi)響應點的聲壓(Pa),從而能夠得到在關注頻率段內(nèi)(例如20~200Hz),某一動力總成懸置激勵輸入點到車內(nèi)響應(例如乘客人耳位置點)的噪聲傳遞函數(shù)(Pa/N),進而獲得NTF曲線(Noise Transfer Function,振動到噪聲傳遞函數(shù))。
并且,對NTF曲線的幅值進行限值(例如小于55dB),以降低激勵源振動對車內(nèi)噪聲的影響。通過限值即可識別出超出限值的幅值所對應的頻率或頻率區(qū)間,然后通過ODS(Operational Deflection Shape,工作變形分析)觀察車身在上述問題頻率或頻率區(qū)間的變形,識別對車內(nèi)噪聲貢獻顯著的部位或區(qū)域。由此,針對具體問題對車身部件進行優(yōu)化,降低車身對動力總成振動的響應,進而降低NTF曲線的幅值使其達到限值要求。
但是,申請人發(fā)現(xiàn)并認識到,相關技術僅能對單一方向下動力總成振動到車內(nèi)噪聲的傳遞路徑逐一進行分析,無法體現(xiàn)各個方向及多個安裝點輸入激勵下相互之間的影響關系。同時,相關技術在動力總成懸置車身安裝點位置輸入單位載荷(1N)計算車內(nèi)噪聲響應,未考慮整車行駛過程的各個工況下車身側懸置安裝點實際輸入載荷,對車輛行駛過程中車內(nèi)總體噪聲的預測模擬存在局限性,且對整車噪聲目標的達成情況的判斷上存在局限性。
基于此,本發(fā)明實施例提出了一種基于動力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。
下面參考附圖來描述本發(fā)明實施例提出的基于動力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法的流程圖。如圖1所示,基于動力總成載荷的噪聲分析方法,包括以下步驟:
S1:獲取設置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息,并獲取設置在待測車輛的動力總成懸置的至少一個三向加速度傳感器位置信息。
也就是說,對整車數(shù)據(jù)采集裝置的各個傳感器的位置進行設置,例如在駕駛員的座椅位置及各個乘客座椅位置設置傳聲器,在待測車輛的動力總成懸置車身側安裝點分別設置至少一個三向加速度傳感器,在副車架車身側安裝點分別設置至少一個三向加速度傳感器、設置發(fā)動機轉速傳感器。試驗過程中需詳細記錄傳感器的布置位置,后續(xù)進行錘擊法試驗時需使用相同位置的傳感器進行試驗。
其中,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,可在動力總成懸置車身側安裝點設置三個三向加速度傳感器,且三個三向加速度傳感器的設置位置與動力總成懸置安裝點位置之間的距離不同,即盡可能使傳感器位置到懸置安裝點距離不等長。同樣地,可副車架車身側安裝點布置三個三向加速度傳感器,且三個三向加速度傳感器的設置位置與副車架車身側安裝點位置之間的距離不同,即盡可能使傳感器位置到副車架車身側安裝點距離不等長。由此使得實際工況載荷計算更加精確。
另外,需要說明的是,當待測車輛上具有多個動力總成懸置時,可在每個動力總成懸置車身側安裝點均設置三向加速度傳感器。
S2:基于不同工況對待測車輛進行道路試驗以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗測試數(shù)據(jù)。
即言,將待測車輛在各個工況下進行道路試驗。具體地,可在光滑長直線路面上按照各個工況所規(guī)定的內(nèi)容完成道路試驗,例如發(fā)動機怠速工況、車輛加速(緩加速及節(jié)氣門全開加速)工況、勻速工況等,通過數(shù)據(jù)采集設備記錄各傳感器信號。在本發(fā)明的實施例中,可根據(jù)需要對工況進行補充及拓展,靈活程度高。
S3:將待測車輛的動力總成拆卸后,將以金屬零件改制的動力總成懸置安裝在拆卸后的待測車輛,并保留設置的傳聲器和三向加速度傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進行彈性支撐,或者通過柔性件進行柔性懸掛。
也就是說,在對待測車輛進行道路試驗之后,可將動力總成及相關附件、進排氣、前后懸架及半軸等從整車拆除,保留副車架,并保留設置的傳聲器和三向加速度傳感器,從而避免各個懸置路徑相互干擾。并且,車身使用空氣彈簧等彈性件進行彈性支撐或者使用柔性繩等柔性件進行柔性懸掛,從而避免環(huán)境振動等對測試產(chǎn)生負面影響。
并且,在本發(fā)明實施例中,如圖2所示,對懸置支架A進行改制,去除懸置支架的橡膠部分B,使用金屬零件填充至原橡膠部分B并預留出激勵位置,以便于直接激勵懸置支架。然后將改制后的懸置支架A重新安裝至拆卸后的待測車輛,例如安裝至待測車輛上原來安裝動力總成懸置的安裝點。
S4:采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進行測試時,分別對以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵;獲取每個方向施加在動力總成懸置中心的激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù);根據(jù)激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,通過力錘分別對以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并通過安裝在力錘的力傳感器獲取激勵力。
在本發(fā)明一個實施例中,將動力總成懸置(或者懸置支架)的中心位置作為錘擊法的激勵點位置,以便后續(xù)輸入整車CAE(Computer Aided Engineering,計算機輔助工程)模型的工況載荷的位置與實際動力總成激勵輸入到車身的位置相同。由此,在采用錘擊法進行測試時,可使用的力錘直接激勵改制后的懸置支架A。
具體來說,使用力錘對改制的動力總成懸置的中心進行激勵,記錄力錘所施加的激勵力(N),并獲取此時傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù),然后根據(jù)傳聲器輸出的測試數(shù)據(jù)與激勵力之間的比例關系獲取傳聲器的頻率響應函數(shù),即動力總成懸置的中心(激勵點)到車內(nèi)駕駛員及各乘客位置設置的傳聲器(Pa)的頻率響應函數(shù)(Pa/N),并根據(jù)三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)與激勵力之間的比例關系獲取三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),即動力總成懸置的中心(激勵點)到動力總成懸置車身側安裝點附近設置的三個三向加速度傳感器(m/s2)的頻率響應函數(shù)(m/s2/N)。
按照上述方式,分別對每個動力總成懸置中心的X、Y、Z三個方向進行激勵,獲取每個方向下傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),以用于后續(xù)實際工況載荷的計算。
S5:根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)和頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算,以獲取動力總成載荷矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)和頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算即動力總成懸置的實際工況載荷時,根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)構造道路測試矩陣,并根據(jù)頻率響應函數(shù)構造頻率響應函數(shù)矩陣;取頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣,并將頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣與道路測試矩陣的乘積作為動力總成載荷矩陣。
具體來說,使用錘擊法進行測試可獲得頻率響應函數(shù)矩陣[H],將待計算的動力總成懸置實際工況載荷矩陣[Foper]與頻率響應函數(shù)矩陣[H]相乘即是道路測試矩陣即在整車各個工況下道路試驗中可測得實際工況下傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù),如下式(1)所示:
其中,為布置在駕駛員的座椅位置及各個乘客座椅位置的傳聲器以及布置在動力總成懸置車身側安裝點的3個三向加速度傳感器輸出的聲音和加速度矩陣;
[H]為動力總成懸置的中心(激勵點)即實際工況載荷輸入點的力到每個傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)矩陣;[Foper]為待計算的實際工況載荷矩陣。
將公式(1)按照矩陣展開即得到公式(2):
對頻率響應函數(shù)矩陣求逆矩陣再乘傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)構成的道路測試矩陣即可算出動力總成懸置實際工況載荷矩陣[Foper],如下式(3)所示:
其中,需要說明的是,m可與傳聲器和三向加速度傳感器的數(shù)量相等,n可與傳遞路徑的數(shù)量相等。
以一個動力總成懸置、三個三向加速度傳感器和兩個傳聲器為例,當通過力錘分別對該動力總成懸置中心的X、Y、Z三個方向進行激勵時,n=3、m=5,其中,F(xiàn)1oper可為對X方向進行激勵時動力總成懸置的實際工況載荷,F(xiàn)2oper可為對Y方向進行激勵時動力總成懸置的實際工況載荷,F(xiàn)3oper可為對Z方向進行激勵時動力總成懸置的實際工況載荷,可分別為三向加速度傳感器的道路試驗測試數(shù)據(jù),可分別為兩個傳聲器的道路試驗測試數(shù)據(jù),可分別為對X方向進行激勵時三個三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),可分別為對X方向進行激勵時動力總成懸置的中心(激勵點)的力到三個三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應函數(shù),可分別為對Y方向進行激勵時三個三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),可分別為對Y方向進行激勵時動力總成懸置的中心(激勵點)的力到三個三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應函數(shù),可分別為對Z方向進行激勵時三個三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),可分別為對Z方向進行激勵時動力總成懸置的中心(激勵點)的力到三個三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應函數(shù),
依次類推,當動力總成懸置、三向加速度傳感器和傳聲器的數(shù)量發(fā)生變化時,可對應擴展矩陣,n、m也相應的變化,其中,動力總成懸置變化時n將成倍增加,同時m以3的倍數(shù)遞增,例如動力總成懸置變化為兩個時,n可為6,m可為8。
S6:根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲。
也就是說,在獲取動力總成載荷矩陣之后,可將計算出的每個動力總成懸置的實際工況載荷矩陣輸入到整車CAE模型,以預測及模擬車輛行駛過程中由動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。
由此,本發(fā)明實施例的方法能夠綜合考慮整車實際運行工況下每個動力總成懸置在三個方向輸入振動工況下的相互影響關系,快速尋找影響整車NVH性能的問題點及進行優(yōu)化。
另外,需要說明的是,本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法可用在搭載動力總成騾車階段。
綜上所述,本發(fā)明通過試驗結合計算的方式,即通過整車采集設備布置即步驟S1、整車在各個工況下的道路試驗步驟S2、錘擊法試驗前車輛及工裝準備步驟S3、錘擊法頻率響應函數(shù)測試步驟S4四個方面的試驗測試,結合實際工況載荷計算的理論方法步驟S5,計算出整車在各個運行工況下動力總成輸入車身的實際載荷。這樣,將實際工況載荷輸入整車CAE模型即可預測及模擬車輛行駛過程中因動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲即步驟S6。
即言,通過整車在各個工況下的道路試驗和錘擊法頻率響應函數(shù)測試計算出整車在各個工況下動力總成懸置的實際載荷,將其輸入整車CAE模型進而可以預測模擬車輛行駛過程中由動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。
由此,綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架輸入激勵點相互之間的影響關系,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。該方法不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,也可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
并且,整車CAE模型優(yōu)化分析中,可利用實際工況載荷再結合振動到噪聲的傳遞函數(shù),可對各個動力總成懸置激勵輸入點對車內(nèi)噪聲的貢獻綜合進行分析,對解決激勵源或傳遞路徑問題具有實際的指導意義。即言,基于動力總成各個工況下實際載荷,準確描述動力總成激勵在動力總成-懸置-副車架-車身傳遞路徑中的傳遞過程,尋找影響NVH性能的車身問題位置,在顯著降低車內(nèi)噪聲設計需要的周期和成本的前提下提高模擬精度,有助于進行設計階段的結構改進。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于動力總成載荷的噪聲分析方法,通過道路試驗和錘擊測試獲取動力總成載荷矩陣,并根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲,從而能夠綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架的相互之間影響關系,并綜合預測模擬車輛行駛過程中動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。而且該方法不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,還可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)的方框示意圖。如圖3所示,基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng),包括:整車數(shù)據(jù)采集裝置10、錘擊測試模塊20、計算模塊30和預測模塊40。
其中,整車數(shù)據(jù)采集裝置10用于獲取設置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息,并獲取設置在待測車輛的動力總成懸置的至少一個三向加速度傳感器位置信息;道路測試模塊20用于基于不同工況對待測車輛進行道路試驗以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗測試數(shù)據(jù);錘擊測試模塊20用于采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù),其中,將待測車輛的動力總成拆卸后,將以金屬零件改制的動力總成懸置安裝在拆卸后的待測車輛,并保留設置的傳聲器和三向加速度傳感器;計算模塊30用于根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)和頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算,以獲取動力總成載荷矩陣;預測模塊40用于根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進行測試時,錘擊測試模塊20用于,分別對以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并獲取每個方向施加在動力總成懸置中心的激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù),以及根據(jù)激勵力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,通過力錘分別對以金屬零件改制的動力總成懸置中心的至少三個方向進行激勵,并通過安裝在力錘的力傳感器獲取激勵力。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,在根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)和頻率響應函數(shù)進行動力總成載荷計算時,計算模塊30用于根據(jù)道路試驗測試數(shù)據(jù)構造道路測試矩陣,并根據(jù)頻率響應函數(shù)構造頻率響應函數(shù)矩陣,以及取頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣,并將頻率響應函數(shù)矩陣的逆矩陣與道路測試矩陣的乘積作為動力總成載荷矩陣。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進行彈性支撐,或者通過柔性件進行柔性懸掛。
另外,需要說明的是,本發(fā)明實施例的基于動力總成載荷的噪聲分析方法可用在搭載動力總成騾車階段。
綜上所述,在本發(fā)明實施例中,通過試驗結合計算的方式,即通過整車采集設備布置、整車在各個工況下的道路試驗、錘擊法試驗前車輛及工裝準備、錘擊法頻率響應函數(shù)測試四個方面的試驗測試,結合實際工況載荷計算的理論方法,計算出整車在各個運行工況下動力總成輸入車身的實際載荷。這樣,將實際工況載荷輸入整車CAE模型即可預測及模擬車輛行駛過程中因動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。
即言,通過整車在各個工況下的道路試驗和錘擊法頻率響應函數(shù)測試計算出整車在各個工況下動力總成懸置的實際載荷,將其輸入整車CAE模型進而可以預測模擬車輛行駛過程中由動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。
由此,綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架輸入激勵點相互之間的影響關系,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。該方法不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,也可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
并且,整車CAE模型優(yōu)化分析中,可利用實際工況載荷再結合振動到噪聲的傳遞函數(shù),可對各個動力總成懸置激勵輸入點對車內(nèi)噪聲的貢獻綜合進行分析,對解決激勵源或傳遞路徑問題具有實際的指導意義。即言,基于動力總成各個工況下實際載荷,準確描述動力總成激勵在動力總成-懸置-副車架-車身傳遞路徑中的傳遞過程,尋找影響NVH性能的車身問題位置,在顯著降低車內(nèi)噪聲設計需要的周期和成本的前提下提高模擬精度,有助于進行設計階段的結構改進。
綜上,根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于動力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng),通過道路試驗和錘擊測試獲取動力總成載荷矩陣,并根據(jù)動力總成載荷矩陣預測待測車輛在實際道路工況下的車內(nèi)噪聲,從而能夠綜合考慮了各個方向及多個動力總成懸架的相互之間影響關系,并綜合預測模擬車輛行駛過程中動力總成振動所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲,可直觀對整車噪聲目標的達成情況進行判斷,為車身結構的優(yōu)化和改進提供依據(jù)。而且該系統(tǒng)不僅可用于虛擬車身結構NVH評估,還可用于實車試驗問題排查,面向工程應用,具有較強的可操作性。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。