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时速100km车身剧烈抖动!全尺寸皮卡NVH攻坚实录

12分钟前浏览17

▶ 振动之谜

某全尺寸单排皮卡在90-110km/h加速时,驾驶员座椅区域出现明显垂直振动。客观数据触目惊心:

  • 峰值超标:100km/h匀速时,座椅导轨Z向振动加速度在10Hz(车轮一阶转频)超标12dB(目标值0.015m/s²,实测达0.06m/s²)

  • 共振带锁定:90-110km/h区间形成明显共振带,振动能量集中于10-30Hz低频段(图1/2)

    图1 加速工况下座椅导轨Z 向振动加速度colormap 图和车轮转频一阶振动曲线

     

    图2 100km/h 匀速工况下,座椅导轨Z 向振动加速度频谱曲线



振动三阶穿透:从轮胎到座椅的传递链

第一阶:源头激励放大

▸ MT越野胎埋下隐患

  • 动不平衡量达设计上限200%(目标35g·cm,实测70g·cm)

  • 径向力波动RFV超限7倍(目标50N,实测350N),通过傅里叶分解产生强10Hz激励(图3)

    图3 RFV 的阶次分解及1 阶成分的计算公式 

第二阶:系统模态耦合

▸ 致命频率重叠

  • 前悬簧下偏频10.9Hz ≈ 车架弯曲模态10.5Hz(<3Hz安全阈值)

  • 双模态共振使振动放大3倍(图4云图显示车架大变形)

     

    图4 整车弯曲及扭转模态 


第三阶:悬置隔振失效

▸ 橡胶悬置低频反作用

  • 10Hz隔振量为-8.5dB(振动放大而非衰减)

  • TPA分析揭示:后悬置Z向传递贡献量超50%(图5)

     

    图4 车身悬置TPA 分析结果(9.7Hz) 



四维破局方案:从仿真到实车验证

方案

核心措施

效果/局限

工程取舍

悬架模态解耦

簧下刚度提升20%

偏频↑1.1Hz,振动↓3dB

恶化舒适性→弃用

车架吸振器

加装9.7Hz动态吸振器

原峰值消除但11Hz恶化5dB

增重15kg→弃用

▶ 液压悬置革命

后悬置换液压型(图17)

10Hz隔振量↑12.6dB

核心突破

▶ 轮胎精准控制

切换达标HT公路胎

激励源削减70%

关键补强

▸ 液压悬置核心技术

  • 阻尼损耗系数峰值精准匹配10Hz(图6)

    座椅振动首轮降低7dB(图7)

     

    图6 液压悬置示意图及其阻尼损耗系数曲线

     

    图7 车身后悬置为液压悬置改善效果 


     

▸ 双方案叠加效果

  • 座椅10Hz振动累计↓15dB(图8红线)

  • 主观评价从"不可接受"→"完全达标"

     

    图8 车身后悬置为液压悬置及更换轮胎的改善效果 



给工程师的三条金律

  1. 模态解耦先行:簧下偏频/车架模态/车身刚体模态频率差需>3Hz(表3数据支撑)

  2. 液压悬置标配:低频段隔振量比橡胶悬置提升12dB以上(表6实测对比)

  3. 轮胎均匀性死守:动不平衡量≤35g·cm,RFV≤50N(4.1节测试标准)

本文提炼自东风越野车公司技术论文《某单排皮卡高速车体振动控制方法的研究》,作者:王默然等,实测数据与仿真误差<0.7Hz(表3),为皮卡NVH领域提供标杆级解决方案。需要原文的关注公 众号后后台留言“皮卡”。

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来源:汽车NVH云讲堂
振动NVH控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-11-22
最近编辑:12分钟前
吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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