基于VAOne汽车声学包的分析

基于VAOne汽车声学包的分析目录一．背景二．子系统隔声量分析三．整车分析整车隔声量分析整车外声场分析四．结论一背景同济汽车设计研究院有限公司成立于2009年11月，注册资本5000万元。研究院依托同济大学汽车研发资源，以同济汽车学院、新能源汽车工程中心、上海地面交通工具风洞中心、上海燃料电池汽车动力系统有限公司为合作团队，秉承同济大学同舟共济，自强不息的精神，依靠优秀的专家、学者，先进的研发设备和积累的国际合作与重大科技研究经验，为国内外汽车行业的整车及零部件企业提供专业化的产品设计、产品开发、性能开发、试验技术与设备等领域的系统解决方案。一背景实验室资源：同济大学半消声室一背景实验室资源：同济大学上海地面交通风洞中心一背景ESI-TONGJI虚拟设计研究所：2012年8月14日，ESI-TONGJI虚拟设计研究所在上海国际汽车城同济大学嘉定校区内揭牌。ESI—TONGJIVirtualDesignInstitute的成立，是同济汽车设计研究院有限公司在汽车虚拟开发技术上的重要里程碑，双方将以此为平台，在汽车产品开发，虚拟设计技术应用与人才培养等方面，推动中国汽车设计开发技术不断进步。一背景汽车声学包：主要指的是汽车内饰件，且具有隔声、吸声特性。用来阻隔由噪声源（动力总成、进排气、轮胎及路面、高速空气噪声等）向车内的噪声传递。•舒适性能：汽车的噪声、振动与舒适性统称为汽车NVH（Noise,VibrationandHarshness）特性。•汽车轻量化：声学包的轻量化设计，如采用超轻材料代替传统的PU泡沫+EVA，并保证整车NVH性能。•市场需求：市场的激烈竞争，来自竞争车型和客户要求的不断提高。一背景一背景CAE仿真技术试验技术汽车NVH问题的分析起到了关键作用，可以对汽车零部件、系统以及整车进行NVH分析。一背景CAE技术：有限元分析方法（FEM）、统计能量分析方法（SEA）、混合分析方法（Hybird=FEM+SEA）等；试验方法：驻波管法进行材料的声学测量分析、整车隔声量分析、整车外声场分析、风洞试验等。二子系统隔声量分析VAOne子系统模型的建立：•钣金件模型；•利用VAOne中VTL模块建立分析模型（板、声腔、激励、连接）；•声学包厚度分布（NCT/MNCT）；•……子系统TL分析模型（利用VAOneVTL模块）地板SEA模型二子系统隔声量分析子系统TL分析：分析各个因素的影响•声学包覆盖率；•穿孔及泄露；•声学包的厚度分布；•……二子系统隔声量分析子系统TL分析：声学包方案比较•传统方案：软层+硬层（例：PU泡沫+EVA等）；•超轻方案：软层+软层（例：PU泡沫+棉毡，棉毡+棉毡等）；•……传统方案超轻方案重量：重隔声：好吸声：差重量：轻隔声：差吸声：好二子系统隔声量分析VAOne中，分析声学包覆盖率的影响：TL分析：覆盖率的影响二子系统隔声量分析组合墙的平均隔声量理论：传递损失：组合墙的平均透声系数：组合墙的平均隔声量：木桶原理二子系统隔声量分析结果比较：覆盖率99%二子系统隔声量分析结果比较：覆盖率95%三整车分析子系统TL分析：•由于VTL模型中，子系统的表面积相对于声腔的表面积来说，非常小，所以声学包贡献给声腔的吸声很小，即利用VTL分析子系统的TL时，只考虑了声学包的隔声性能，没有考虑吸声的影响；整车分析：•声学包的吸声性能可以在整车分析中体现。三整车分析整车SEA模型的建立：板、车内声腔、车外声腔、连接等整车SEA模型三整车分析整车隔声量分析：隔声量（两个声腔SPL的差）：车内声腔作为声源腔，车外声腔作为接收腔。声源腔接收腔驾驶员耳旁声腔——地板下面声腔三整车分析整车隔声量分析：分析噪声各个传递路径、隔声量、贡献量等。驾驶员耳旁施加激励发动机舱、地板下面、前后轮胎、前后门、前后门窗、车顶、前后风挡玻璃、后备箱、排气管等后排乘客耳旁施加激励三整车分析整车外声场分析：车内声压级分析：车外声腔作为声源腔，车内声腔作为接收腔。接收腔声源腔驾驶员耳旁声腔——地板下面声腔三整车分析整车外声场分析：分析驾驶员和乘客耳旁的声压级驾驶员耳旁声压级发动机舱、地板下面、前后轮胎、前后门、前后门窗、车顶、前后风挡玻璃、后备箱、排气管等乘客耳旁声压级不同工况下：发动机噪声、路噪等四结论利用VAOne，对子系统的声学包进行隔声吸声性能分析，声学包方案的比较；对整车进行隔声量分析，找出噪声传递路径中相对薄弱的地方；对整车进行外声场分析，利用试验或仿真得到的外声场噪声激励下，车内驾驶员和乘客耳旁的声压级；对汽车声学包进行轻量化设计。