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作家 | CAE之家 仿真秀优秀讲师

首发 | 仿真秀APP

导读：跟着新时间新能源汽车的快速崛起，路噪问题在汽车NVH（ Noise、Vibration、Harshness ）中显得越来越紧要，也越来越受到顾主的心计，偶而候径直影响顾主的购买逸想和意愿，进而径直影响销量和商场占有率。路噪从字面上讲即是路面噪声，标明与路面的特征停战路结构关系，不同的路濒临路噪的影响进程各不调换。频繁用于讨论和评价汽车路噪性能的路面主要有三种，差别是光滑沥青路面、粗造沥青路面和水泥路面，其中粗造沥青路面行使相对较多。

下表1为J.K.Power在2018年和2021年列出的IQS-TOP20质料问题，从统计表中不错看出“路噪”弥远是顾主心计和怀恨的紧要问题。跟着新能源汽车的繁华发展，路噪因无其他的噪声（如动总噪声，传统油车比拟电动汽车的能源噪声愈加超越）庇荫，进而显的愈加超越，从而引起了顾主的极大心计。表2为统计的商场上三款TOP10质料问题，从表中不错看前途噪问题的地位渐渐飞腾，成为宇宙心计的首席质料问题，也进一步阐发路噪在整车NVH性能开荒中的紧要性和蹙迫性。

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表1 J.K.Power在2018年和2021年列出的IQS-TOP20质料问题[1]

表2 商场上三款汽车的TOP10质料问题[1]

一、东谈主耳的特征

汽车行驶中产生的路噪问题，是通过一系列的旅途传递，引起结构或空气的共频振动和发射振动，导致车内声腔体积的变化，传递给东谈主耳进而产生了噪声问题。东谈主耳是一个复杂的系统构造，从外部到里面，主要包括耳廓、外耳、中耳及内耳；其中每一部分皆包括许多结构特征。

尤其是饱读膜的功能相配独有，饱读膜为一卵形灰白色，半透明的薄膜，位于外耳谈和中耳饱读室之间，直径约为1cm。当外界声波传导到饱读膜，引起振动时，饱读膜可将周围振动连合到中央，经锤骨柄传入内耳，再经过听神经对大脑听核心产生神经冲动，从而产生听觉。

饱读膜的作用有传导声息、保护耳朵里面结构，防患外来异物插足中耳形成感染。如声息传导，耳廓收罗来的声波通过外耳谈传到饱读膜，引起饱读发生升沉，饱读膜的升沉，通过中耳的听小骨传到内耳，刺激周围神经，让神经冲动传到大脑产生听觉。饱读膜很脆弱，永劫刻的戴耳机，可能会引起饱读膜穿孔发炎等。

饱读膜由于对外耳谈和中耳腔分离隔，不错拆开外来异物、细菌、液体等插足中耳腔，从而防患感染。当饱读膜穿孔时，其保护作用会减退，可形成中耳炎、中耳积液以致耳聋等，由此可见东谈主耳是一个相配紧要的感知结构。

外部声息的变化及压强的窜改皆会引起东谈主耳里面结构的振动或传递，有些声息（如噪声）会引起东谈主的大脑神经的相配不欢快，可能会在极短的时刻内导致东谈主血压飞腾，引起焦炙等一系列表征，由此可见不适合的声息会让东谈主不愉悦。

图1 东谈主耳的构造

二、路噪关系基础

图2在路面上行驶中的汽车

如汽车以一定的速率（如50kph)行驶在粗造沥青路面时，嗅觉到彰着的轰鸣，偶而候这种感受（压耳感）相配难受，径直影响乘客的乘坐幽闲性，以致引起极大的憎恶。汽车路噪举座上讲是指在汽车行驶过程中，由于轮胎与路面之间不停的碰撞和摩擦等互相作用，对车内产生振动或噪声。从产祈望理来看，一般分为结构噪声和空气噪声。

结构噪声是指路面激发通过轮胎、底盘悬架和车身结构在车内形成的中低频噪声。空气噪声是指轮胎与路面之间互相作用产生的噪声通过空气传入车内的中高频噪声。从频率特色来看，路噪分为低频路噪、中频路噪及高频路噪。

1）低频路噪一般频率为20~300Hz，主如若结构声传递，这是较常用的结构分析频率段。

2）中频路噪一般频率为300~500Hz，主如若结构声和空气声传递。

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3）高频路噪一般频率为400~8000Hz，主如若空气声传递。

图3为路噪的主要频率溜达，从图中不错看出，路噪的波及频率相配广宽，从50Hz以下的低速轰鸣声到200Hz的高速轰鸣声，涵盖在东谈主耳的可听声息频率鸿沟内（20-20000Hz）。

图3路噪频率溜达

空气声与结构声的区别在于传递旅途的不同，空气声是指声源发出的声息径直向外发射，在空气中进行传播，终末到达收受者的位置。结构声是指激起原激发结构振动，通过结构振动引起车内的结构振动或噪声。

图4 路噪的主要传递旅途分析

由于汽车是一个复杂的系统，其路噪的影响要素相配多且广；从图4的路噪传递旅途分析看，路噪与路面、轮胎、轮辋、悬架、车身、衬套、密封等系统或结构关系。从性能方面看，与轮胎或轮辋的刚度、轴头HUB及轴承的刚度、各系统的模态、安设点动刚度、安设点的传递函数、衬套刚度、隔振率、车身的刚度、车身局部板件的模态及局部刚度等关系。

三、路噪仿真何如开展

从路噪的产祈望理来看，路噪能否通过仿真技能来责罚，有莫得好的责罚路噪问题的法子？本文作家通过追忆和梳理多年的整车NVH仿真及开荒教授，追忆出一套相配全面的路噪仿真开荒责罚有筹画，波及路噪仿真法子的梳理、每一种仿真法子的保姆级教程以及不同的路噪优化法子和实战技巧。本文作家梳理的全网首套路噪仿真责罚视频课程主要目次及内容举座如下表3。

表3 整车路噪仿真及优化实战行使41讲[2]

1、通过梳理和追忆路噪仿真法子，如弃取路面载荷谱（或VPG）加载，不错洽商轮胎结构的特色（如轮胎的模态、刚度、传递率等）。路面谱的建模法子及数据技巧，以及基于路面的整车路噪仿真建模及分析；弃取基于路面谱的不同仿真法子的收尾对比如图5所示，如通过将计较得到传递函数的模进行平素，然后再与路面PSD相乘，得到反应处的的PSD谱，再进行FFT调养，即可得到反应。

图5基于虚构路面谱的两种路噪法子收尾对比

2、基于轮心力的整车路噪仿真，不错暂时不洽商前期无法赢得的复杂轮胎模子，也无谓轮胎对进行建模、对标、降阶及调养。通过轮心力的分析相同不错得到所心计的整车路噪问题。同期也不错进行传递旅途分析，找到心计问题频率的重要孝敬，如旅途、安设点刚度、传递函数等，如图6和图7所示。

图6基于轮心力的整车路噪仿真

图7基于轮心力的整车路噪传递路分析

3、基于Testlab的整车路噪仿真，不错快速的进行载荷识别及传递旅途分析，通过传递旅途分析，相同不错找到心计问题频率的重要孝敬，如旅途、安设点刚度、传递函数等，如图8所示。

图8基于Testlab的整车路噪建模及传递旅途分析

虽然路噪仿真法子有许多种，每一种皆有我方相适合的责罚有筹画和技巧，更多法子及技巧请心计本套课程。

四、路噪优化何如开展

1、路噪拓扑优化

在遭遇路噪问题时，能否有优化法子进行快速的问题锁定和责罚有筹画呢？虽然有其盾必有其矛，相同有其矛必有其盾。路噪法子相同有许多种，如通过进行整车路噪的拓扑优化不错快速识别薄弱区域进而进行优化，如图9所示。

图9整车路噪拓扑优化分析收尾及遵守对比

2、路噪想象理智度优化

如在骨子路噪中发现存许多问题是与隔振率研究，不错通过对衬套的刚度进行优化，进而快速对问题进行锁定，如通过想象理智度分析优化，得到某衬套的刚度收尾如图10所示。通过优化后的衬套刚度为0.3733*560N/mm=209.048N/mm。相同不错对厚度进行快速的想象理智度优化。

注:筹画纵坐标驱动值为1.43938e-7/1e-9=143.938；优化后为1e-9*0.00345931=3.45931e-11，与优化后的反应弧线收尾一致。

图10整车路噪衬套刚度优化收尾

六、整车路噪仿真保姆级教程

《汽车NVH一册通》配套视频教程：汽车主机厂整车路噪仿真及优化实战行使41讲——全解汽车路噪工程仿真及优化时期，涵盖表面/路谱/建模法子及技巧/数据处理/优化法子及技巧/路噪仿真法子/噪声/ 优化战略时期。本课程表面与骨子相勾搭，小心骨子技俩的实战， 但愿对仿真学习者有所匡助。以下是课程大纲

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通过本套课程不错得到以下（不仅限）：

（1）掌持路噪产生的机理及原因；

（2）掌持整车路噪仿真分析的使命历程、提防事项及必备技能

（3）掌持国内主机厂路噪的仿真法子和轨范表率

（4）掌持路面谱的模样建模法子和技巧

（5）掌持路面谱的数据调养法子和技巧

（6）掌持基于路面谱的路噪仿真法子、技巧和历程

（7）掌持骨子路谱载荷的轮心力数据处理仿真法子、技巧和历程

（8）掌持骨子路谱载荷路噪的不同传递旅途仿真法子、技巧和历程

（9）掌持基于Testlab的路噪载荷识别法子和技巧

（10）掌持基于Testlab的路噪TPA建模法子和技巧

（11）掌持基于Virtulab的路噪分析法子和技巧

（12）掌持路噪仿真中模态、动刚度、隔振、NTF及ODS等关系基础表面

（13）掌持骨子路谱载荷路噪拓扑建模技巧及分析历程

（14）掌持骨子路谱载荷路噪想象理智度建模技巧及分析历程

（15）掌持及积聚路噪骨子问题的责罚法子、历程和教授积聚

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六、写在终末

汽车NVH（ Noise、Vibration、Harshness ）在行业里素有“汽车哲学”之称，其中路噪NVH愈加玄，《汽车NVH一册通》配套视频教程：汽车主机厂整车路噪仿真及优化实战行使41讲——全解汽车路噪工程仿真及优化时期，涵盖表面/路谱/建模法子及技巧/数据处理/优化法子及技巧/路噪仿真法子/噪声/ 优化战略时期。本课程表面与骨子相勾搭，小心骨子技俩的实战，但愿对仿真学习者有所匡助。

参考文件：

[1] 汽车路噪截至表面与行使[M],庞剑博士,2024.5,机械工业出书社

[2] 汽车NVH一册通,建模、优化与行使[M],成传胜,2023.10,机械工业出书社

[3] 个东谈主追忆

发布于：江苏省