Войти
Шум, вибрация и резкость (NVH ), также известный как шум и вибрация (NV ) - это исследование и изменение шумовых и вибрационных характеристик транспортных средств, особенно легковых и грузовых автомобилей. Хотя шум и вибрацию можно легко измерить, резкость является субъективным качеством и измеряется либо с помощью оценок «жюри», либо с помощью аналитических инструментов, которые могут предоставить результаты, отражающие субъективные впечатления человека. Эти последние инструменты относятся к области, известной как «психоакустика ».
Внутренняя шумо-шумовая нейтрализация связана с шумом и вибрацией, испытываемыми пассажирами в кабине, в то время как внешняя шум-вибрация в значительной степени связана с шумом, излучаемым транспортным средством, и включает в себя тестирование шума при проезде.
NVH - это в основном инженерное дело, но часто объективные измерения не могут предсказать или хорошо коррелировать с субъективным впечатлением от людей-наблюдателей. Например, хотя реакция уха при умеренных уровнях шума аппроксимируется A-взвешиванием, два разных шума с одинаковым A-взвешенным уровнем не обязательно одинаково мешают. Область психоакустики частично занимается этой корреляцией.
В некоторых случаях инженера по ШВХ просят изменить качество звука, добавив или убрав определенные гармоники, вместо того, чтобы сделать автомобиль тише.
Источники шума в автомобиле можно классифицировать как
Многие проблемы возникают в виде вибрации или шума, которые передаются различными путями и затем передаются акустически в кабину. классифицируется как "корпусной" шум. Другие генерируются акустически и распространяются по воздушным трассам. Структурный шум ослабляется изоляцией, а воздушный шум снижается за счет поглощения или t за счет использования барьерных материалов. Вибрация ощущается на рулевом колесе, сиденье, подлокотниках или на полу и педалях. Некоторые проблемы обнаруживаются визуально, например, вибрация зеркала заднего вида или направляющей на автомобилях с открытым верхом.
NVH может быть тональным, например шум двигателя, или широкополосным, например, шум дороги или шум ветра, как правило. Некоторые резонансные системы реагируют на характерных частотах, но в ответ на случайное возбуждение. Поэтому, хотя они выглядят как тональные проблемы в любом одном спектре, их амплитуда значительно варьируется. Другие проблемы - это саморезонансный, например свист от антенн.
Тональные шумы часто имеют гармоники. Вот спектр шума Ferrari Михаэля Шумахера при 16680 об / мин, показывающий различные гармоники. Ось x дана в единицах числа оборотов двигателя. Ось y логарифмическая и не откалибрована.
Типичные приборы, используемые для измерения NVH, включают микрофоны, акселерометры и датчики силы или датчики веса. Многие объекты NVH будут иметь полу- безэховые камеры и динамометры для катания на дороге. Обычно сигналы записываются прямо на жесткий диск через аналого-цифровой преобразователь . В прошлом использовались магнитные или DAT-магнитофоны. Целостность сигнальной цепи очень важна, обычно каждый из используемых инструментов полностью калибруется в лаборатории один раз в год, а любая конкретная установка калибруется в целом один раз в день.
Лазерная сканирующая виброметрия - важный инструмент для эффективной оптимизации NVH. Колебательные характеристики образца приобретаются в полном поле в рабочих или возбужденных условиях. Результаты представляют собой реальные колебания. Никакая добавленная масса не влияет на измерения, так как датчик сам по себе легкий.
Методы, используемые для выявления NVH, включают замену деталей, модальный анализ, тесты на скрип и дребезжание (полные испытания транспортного средства или компонентов / систем), свинцовую обшивку, акустическая интенсивность, анализ пути передачи и частичная когерентность. Большая часть работы по NVH выполняется в частотной области с использованием быстрого преобразования Фурье для преобразования сигналов временной области в частотную область. Вейвлет-анализ, анализ порядка, статистический анализ энергии и субъективная оценка сигналов, измененных в реальном времени.
NVH требует хороших репрезентативных прототипов серийного автомобиля для тестирования. Это необходимо на ранней стадии процесса проектирования, поскольку решения часто требуют существенной модификации конструкции, что требует внесения технических изменений, которые намного дешевле при раннем внесении. Эти ранние прототипы очень дороги, поэтому был большой интерес к компьютерным методам прогнозирования NVH.
Одним из примеров являются работы по моделированию для анализа структурного шума и вибрации. Когда рассматриваемое явление происходит ниже, например, 25–30 Гц, например, тряска трансмиссии на холостом ходу, может использоваться модель с несколькими телами. Напротив, когда рассматриваемое явление происходит на относительно высокой частоте, например, выше 1 кГц, модель статистического анализа энергии (SEA) может быть лучшим подходом.
Для диапазона средних частот существуют различные методики, такие как виброакустический анализ конечных элементов и анализ граничных элементов. Конструкция может быть соединена с внутренней полостью и образовать полностью связанную систему уравнений. Также существуют другие методы, которые могут смешивать данные измерений с данными конечных элементов или граничных элементов.
Есть три основных способа улучшения NVH: l
Решение, какие из них (или какую комбинацию) использовать для решения конкретной проблемы, является одной из задач, стоящих перед инженером по шуму и шуму.
Конкретные методы улучшения NVH включают использование настроенных демпферов массы, подрамников, балансировки, изменение жесткости или массы конструкций, перенастройка выпускает и воздухозаборник, изменяя характеристики эластомерных изоляторов, добавляя звукопоглощающие или поглощающие материалы или используя активный контроль шума. В некоторых случаях существенные изменения в архитектуре транспортного средства могут быть единственным способом эффективно решить некоторые проблемы.
Некоммерческие организации, такие как Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) и Ассоциация производителей виброизоляции и сейсмического контроля (VISCMA), предоставляют спецификации, стандарты и требования, которые охватывают широкий спектр отраслей, включая электрическую, механическую, водопроводную и климатическую.
