什么是汽车NVH?

问一个孩子汽车发出什么声音，典型的答案是“vroom-vroom!”问一个汽车工程师同样的问题，他的回答会复杂得多。从风吹过侧镜的嗡嗡声到汽车加速行驶的声音电动汽车,汽车发出的各种声音对整体驾驶体验至关重要。为了设计、识别和优化汽车声音，工程师们依赖于一个名为NVH的领域。

什么是NVH?

噪声、振动和粗糙度(NVH)是对物体听觉和触觉反馈的研究和测量。因为声音可能是一种烦恼，也可能是一种好处，NVH分析有助于识别声音的来源和原因。然后，工程师们可以通过模拟和物理测试方法的结合，减少或消除不必要的噪音，同时增强有益的声音——比如摩托车的标志性隆隆声。

NVH代表什么?

NVH的三个部分涵盖了一系列声音指标——它是如何被听到的，它是如何被感觉到的，以及它是令人愉快的还是令人讨厌的。

噪声:由特定物体引起的声音传播，如打开天窗的嗡嗡声、发动机的嗡嗡声、关门的轰鸣声、暖通空调系统的嗡嗡声或安全带扣扣的咔哒声。

振动:以一定频率发生的振荡。在汽车里，方向盘、座椅、扶手、地板和踏板都能以不同的速度感受到振动。

严肃:与噪音和振动有关的主观品质。虽然噪音和振动都是可量化的测量，但刺耳性是指听到不愉快的声音时的不适。对一个人苛刻的东西可能对另一个人并不苛刻。

什么是汽车NVH ?

NVH技术被应用于各种行业，但它们始于20世纪80年代汽车工业解决内燃机产生的隆隆声、撞击声和磨擦声。

NVH目前是汽车行业的一个关键性能指标，特别是随着越来越多的汽车制造商开始电动化他们的车队。车辆NVH性能很容易塑造或破坏品牌形象，因此在设计阶段早期解决NVH问题至关重要。

阅读“仿真如何帮助您克服电机NVH设计挑战”了解更多信息。

汽车NVH的来源

车辆NVH有三个来源:

空气动力学:暖通风扇，风对着车身

机械:刹车摩擦，发动机运转，轮胎与路面接触

电气:司机警报，电动汽车的逆变器

能够识别来自引擎、刹车、车身和内饰等来源的声音，使工程师能够获得车辆的完整音频图像。一旦了解了特定声音的来源，工程师就可以确定正确的声音控制技术，例如替换材料、改变相互作用流或安装音障。

为了创造最佳的整体驾驶体验并获得竞争优势，汽车公司有许多基于声音的目标，NVH可以帮助他们实现这些目标，包括:

• 增加驾驶员和乘客的舒适度。
• 减少基于振动的故障。
• 创造一种理想的声音或振动。
• 遵守噪音规定。
• 最小化音调的声音．
• 确保结构可靠性，提高使用寿命。
• 通过提供安静的环境来减少操作人员的疲劳。

NVH分析是如何进行的?

嗡嗡作响的轮胎声、呼啸的风声、吱吱作响的雨刷声——汽车里有几十种声源，可以通过听觉、视觉和战术来感知。NVH分析有助于减少或消除不需要的NVH。为了根据期望的标准优化声音，工程师可以使用声学求解器在多个设计级别上模拟车辆噪声。

声学模拟等级

• Full-vehicle水平
  • 全车运动时产生的噪音。
• 系统级
  • 机器一起工作时发出的噪音。
• 子系统级别
  • 来自特定机器(如电动机)的噪音
• 组件级别
  • 由单个因素产生的噪音，如安全带的咔嚓声。

为了完成基于不同仿真级别的NVH分析，工程师必须首先创建一个能够准确表示物理系统或组件的仿真模型。Ansys工具，例如Ansys机械，Ansys LS-DYNA，Ansys流利，Ansys Motor-CAD,Ansys麦克斯韦可以用来模拟和建模必要的组件，后处理可以在Ansys的声音．

观看“听你的模拟的声音”了解更多关于Ansys声学工作流程．

模拟NVH的挑战

工程师在模拟NVH时常犯的一个错误是，他们马上就开始进行高度复杂且计算成本高的模拟。这是一个问题，因为这些模型通常与身体行为不符。结果，时间和资源被浪费在与物理测试结果不匹配的分析上。

重要的是，在运行高度复杂的分析之前，使用模态保证标准(MAC)、坐标模态保证标准(CoMAC)和频率响应保证标准(FRAC)等参数进行物理测试，将总体质量、刚度和阻尼矩阵等模拟模型的基本量与物理测试良好地关联起来。

NVH入门

几乎汽车设计中的每个元素都可以从NVH分析中受益。了解噪声源以及如何优化噪声源是确保汽车设计满足买家需求和行业标准的最佳途径之一。在概念和设计阶段尽早实施仿真，将有助于确保在物理原型制作开始之前尽可能解决NVH问题。

关注我们的新声学领英，了解NVH工作流程和模拟技巧的最新信息。