摘 要

车辆的道路噪声水平是反映汽车NVH水平的重要的标准，也可以说是影响购买者购买意向的车辆特性之一， 为了在日益激烈的竞争中能够得到大众的喜爱，汽车的路噪水平是目前急需对其进行大量分析改进的一个方面， 这个方面目前已经成为了车辆企业界中的很要紧的研究内容。

大多数主流汽车采用承载式的车身结构，不同的激励间接或直接影响车辆结构， 使其产生振动，再通过固体或空气传递到汽车内部从而就产生了路噪问题， 给乘客的乘坐体验带来了很大的困扰。

路面和底盘之间的悬架轮胎等阻尼系统是将路噪降低和传递的主要结构，他们的振动水平，直接影响着车内的噪声性能。

因此文章从研究车身的结构特性入手，对车辆用到的悬挂系统，和承载式车身来做模型的构建，接着对衬套的特性模型进行学习了解，由于ADAMS中自带的悬挂中的衬套连接属性模型不够精确，所以将本文建立的BOUC-WEN模型特性通过修改属性文件的方法应用到软件中，将整体的装配三位形式导入VIRTUAL.LAB中进行处理，最后进行声学模拟，观察导出的曲线图进行相关改进和结论总结，由于条件和本人能力受限，只进行了较为浅显的相关仿真分析及处理，但是相关一套设计仿真流程具有实际工程意义，本人也从此次毕业设计中学习到了很多在以后工作中用的到内容。

关键词：车辆结构，噪声，NVH，悬架，衬套，Bouc-Wen模型，阻尼，仿真

Abstract

The road noise level of vehicles is an important standard reflecting the level of car NVH. It can also be said to be one of the characteristics of vehicles that affect the purchase intention of buyers. In order to be popular among the increasingly fierce competition, the road noise level of cars is currently There is an urgent need for a lot of analysis and improvement of this aspect, which has now become a very important research content in the vehicle business community.

Most modern cars use a load-bearing body structure. Different incentives indirectly or directly affect the structure of the vehicle, causing it to vibrate, and then passing solids or air to the interior of the car, causing road noise problems, giving passengers a ride experience very big trouble.

The damping system such as the suspension tire between the road surface and the chassis is the main structure that reduces and transmits the road noise. Their vibration level directly affects the noise performance inside the vehicle.

Therefore, the article begins with the study of the structural characteristics of the car body, the suspension system used for the vehicle, and the construction of the load-bearing body model, followed by learning the characteristics model of the bushing, due to the hanging bush in the ADAMS. The connection attribute model is not accurate enough, so the BOUC-WEN model feature established in this paper is applied to the software by modifying the attribute file method, and the overall assembly three-bit form is imported into VIRTUAL.LAB for processing. Finally, the acoustic simulation is performed to observe the derived The graphs are related to improvement and conclusions. Because the conditions and the ability of the individual are limited, only relatively simple simulation analysis and processing are performed. However, the related design simulation process has practical engineering significance. I also learned from this graduation design. Many of the content used in future work.

Key words: vehicle structure, noise, NVH, suspension, bushing, Bouc-Wen model, damping, simulation

目录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1课题研究的目的及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1 衬套迟滞特性研究现状 1

1.2.2车辆结构路噪震动分析研究现状 2

1.3本文研究工作 3

1.4本章小结 4

2车辆主要NVH问题的产生和控制 5

2.1引言 5

2.2汽车路噪的产生 5

2.3车辆的路噪控制方法 5

2.4本章小结 6

3.基于ADAMS的车辆结构模型的建立 7

3.1引言 7

3.2Adams软件简介 7

3.3悬架系统建模 8

3.3.1前悬架系统 8

3.3.2 悬架衬套分析 10

3.3.3后悬架及承载式车身系统建模 11

3.4路面仿真模型的建立 13

3.5本章小结 13

4.衬套的非线性模型的分析与应用 14

4.1引言 14

4.2迟滞非线性模型概述 14

4.2.1库仑摩擦模型 15

4.2.2双线性模型 16

4.2.3Bouc-wen模型 16

4.3简单Bouc-wen理论模型分析研究 17

4.3.1模型建立及性质分析 17

4.3.2修正Bouc-wen模型的公式及simulink建模 18

4.3.3模型灵敏度分析 20

4.3.4模型参数识别方法研究 25

4.4本章小结 26

5多软件联合的路噪仿真研究 27

5.1引言 27

5.2有限元法基本理论 27

5.2.1有限元法概述 27

5.2.2构建内部声腔模型 28

5.3声场及耦合问题 29

5.3.1声场分类 29

5.3.2耦合跟非耦合的差别 29

5.4 车辆NVH性能分析 30

5.4.1整车振动和车内噪声环境分析 30

5.4.2分析改变连接衬套和车辆底盘结构对路噪的影响 32

5.5本章小结 34

6总结与展望 35

参考文献 36

致谢 39

1绪论

1.1课题研究的目的及意义

在最近中国的汽车市场形势持续上涨的情况下，我国早已经在十几年前的生产汽车和销售汽车数量已经超过了美国， 截至13年我国的汽车销售数目已经达到了两千万辆，持续多年位居世界前列。 汽车行业的繁荣发展也带来了一定的污染问题，对空气的污染是我们广大群众和国家非常关心的一个问题， 但是其噪声污染也是我们不能忽略的一大挑战。 车辆路噪不但会给乘车人造成困扰，还可能会影响长途驾驶者的精神稳定可能会造成交通事故。 因此，车辆的NVH性能也是广大购车群众很关心的一个方面。 NVH性能也就是噪声、振动和声振粗糙度性能，广大车企对此投入的研发成本也是非常巨大的，甚至可以达到总研发成本的百分之三十。与其他国家的雪佛兰，大众，凌志，本田等一流汽车公司相比，国内的NVH性能技术相对不成熟，这也是阻碍我国汽车行业向前走的一个重要原因。为弥补国内相关技术的不足，国内大部分汽车公司在车型研发上采用逆向法。在研发过程中最开始就是来定位车辆的 NVH水平，然后和标杆车进行对照来明确车辆的 NVH研发的目标值，最后拆解基准车进行分析，逐步确定各子系统的相关参数，其中包括动力传动系， 传动系，电气设备，车身和声学包。 在当前的汽车行业大背景下车企大多都使用承载式车身，将传统的底盘和车身连接起来，以此实现一些更好的设计和驾驶体验， 这样的承载式车身不单要满足一定的承载要求还要有足够的空间和设计美感。

在 NVH方面车辆结构悬架系统及其相连的承载式车身同样起着重要的作用。在车辆行驶期间，路面鼓励轮胎到达悬架，然后使车身结构振动，然后引起其他车辆附件的振动。如车椅、内饰等的共振，或者与车身形成的空腔和内部的空气发生共鸣导致的车内噪声问题。 因此，对车辆的悬架阻尼衬套进行动力学分析，对衬套模型进行车辆动力学研究改进，就能在一定程度上实现对车内噪声的控制，对优化乘坐者舒适程度，开拓汽车公司的市场占有程度有很大意义。

1.2国内外研究现状

1.2.1 衬套迟滞特性研究现状

在不同的工作条件下，橡胶衬套在机械性能方面表现出很大的差异。在对所建立的模型进行仿真研究时，为了使计算变得更简洁，就要对不一样的仿真目标构建不同类型的模型，可以从两方面入手：一是静态的仿真模型，二是动态的仿真模型。其中，在研究车辆运行稳定特性时，主要选择对橡胶衬套阻尼和刚度的静态特性来分析，对于车辆的振动平稳性和 NVH特性分析时，就要选择对衬套的阻尼和刚度的动态特征来分析^[1-3]。

国内外研发机构大多从进行仿真的模型怎样与试验实际得到的数据进行匹配这一方面对橡胶材料的衬套进行静态特征研究。在当前技术水平下，很多研究人员已经构建了很科学的橡胶材料的弹性特性模型，可是相关参数比较多，难以确定，不能经由常规的拉伸及压缩测试方法得到，怎样得到这些相关数据，国内和国外的学者们都进行了海量的分析研究。

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