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Road Noise性能的开发

6月前浏览137

车身刚性提升的相关内容具体的投入如下所示:

与前Model相比,静态扭转刚性提升25%、Floor弯曲刚性提升57%。

【1】要旨

1、将Suspension的主要振动Mode与Sub Frame的振动Mode避开由车室形状以及大小所决定

的声腔模态为出发点。

2、为了降低高频Road Noise,在某些关键部位采取了隔音式样,并且对Door部分做了

高气密性处理。

【2】Road Noise降低的目标

・将提升100~200Hz的低频Road Noise

与800Hz以上的高频帯域的Road Noise

定为新型Civic的改良项目。

・目标性能如Fig.1所示。

【3】低频Road Noise的努力

・在粗糙路面行驶时产生的低频RoadNoise,受到轮胎以及Suspension振动被激励起来,

振动通过SuspensionBush传递到了车身,Panel被空气振动,产生噪声。

・因此,作为低频Road Noise改善的方法,降低SuspensionBush的刚性以及对振动进行

隔断,这些是有效的手法。

・另外,将悬挂的主要振动Mode的频率避开车身身腔模态这也是一个有效的手段。

・但是,将Suspension Bush刚性设定低了会造成Suspension支持刚性的低下,从而影响

操稳性能。

・为了实现新型Civic的Vehicle Dynamics性能,必须要选择兼顾Handling与Road Noise

性能的改善手法。

1、低频Road Noise降低的目标

・Suspension的话,不论是前悬还是后悬,都带有几个对路噪影响很大的刚体Camber Mode及弹性Camber Mode。

・因为这些振动Mode的频率下存在Suspension振动的共振Peak,为了不与车身响应侧的特性的Peak耦合,必须要对Suspension振动Mode的频率进行调整。

・Body的特性通过对Suspension安装点进行激振时产生的车内噪声(Body声音感度)来进行评价。

⇒对Body声音感度的影响大的

室内声响Mode如Fig.2所示。

・通过将这些Mode频率避开Front&Rear

Suspension Mode频率,来达到降低低频

Road noise的目的。

2、Front Suspension

・Strut的话,Wheel Disc面、Hub Bearing、Knuckle

等边进行弹性变形,Wheel朝Camber方向旋转的弹性Camber Mode大约存在于180Hz附近。(Fig.3)

・我们可以知道,将车内身腔模态所存在的频率(约170Hz)与弹性Mode频率避开,可以使车内噪声降低。

・因为车内声腔Mode的频率是很难进行变更的,所以将弹性Camber mode的频率往高频段进行设定。

最终从降低车内噪声的目的出发考虑,将弹性Camber Mode的目标频率设定在了195~205Hz的范围内。

・通过CAE解析弹性Camber Mode下的悬挂零件的

变形Energy密度,其结果显示,来自Front Knuckle的Hub的Damper结合部之间的变形Energy密度高,对弹性Camber Mode频率的影响大这一事实。(Fig.4)

【改善方法与效果】

・将Fig.5的箭头所示部位的形状从(a)变更成(b),即约加粗了9mm后,可以使弹性Camber Mode的频率提升至目标范围内。

・Wheel激振时的Damper振动、室内噪音如Fig.6 & 7所示。

⇒将弹性Camber Mode的频率率避开声腔Mode的频率,

可以使170~180Hz的音压降低大约3DB。

3、Rear Suspension

・采用了Multi Link的Rear Suspension中,Knuckle、Wheel成一体朝Camber方向旋转的刚体Camber Mode大约

存在于125Hz附近。 (Fig.8)

・另外,Suspension与Body还存在Sub Frame。

与Suspension的刚体Camber Mode相接近的、

Sub Frame的Rear Member前后共振Mode大约存在于

130Hz附近。(Fig.9)

・130Hz附近又存在声腔模态,所以为了改善该频率的Road Noise,必须还要考虑Rear Suspension的刚体Mode、Rear SubFrame的Rear member共振这些要素。

・刚体Camber Mode与弹性Camber Mode不同,

刚体模态不会变形,所以很难对振动Mode频率进行变更。

(例;很难对Arm以及Knuckle等部的刚性进行变更)

・在这里,就将Rear Sub frame的振动Mode的频率避开声腔Mode的频率。

为了兼顾Handling性能,将频率的目标设定在了185~195Hz的范围之间。

・该频率分布见Fig.10。

【改善方法与效果】

・Rear Sub frame的振动Mode如Fig.9所示朝前后方向变形。

为了将振动Mode的频率设定的高一些,就必须提高Rear Member与Side Member的结合部刚性。

・Rear Member:将(a)变更至(b),整体变大,通过扩大与Side Member的结合部,来提升刚性,从而达成目标频率。

・Rear Wheel加振时的Rear Sub Frame前后振动如图Fig12、

车内噪声如图Fig.13所示。(声腔Mode频率下的Sub Frame前后振动得到了7DB,室内噪音得到了5DB的改善)

【4】高频Road Noise

・高频Road Noise有以下几种。

-路面的凹凸不平使轮胎振动,轮胎的表面振动使空气振动产生的轮胎放射噪声。

-轮胎沟槽内的空气接地后产生的空气排放Pumping Noise。

・因为这些噪声穿透过Panel,或者是通过车身的间隙侵入到室内,所以运用隔音材料是十分

有效的。

・但是,如果追加使用隔音材料的话,重量会增加,从而整车无法实现轻量化。

为了即提高性能,又尽量减少隔音材料的重量,需要对使用隔音材料 车身侧的构造以及

对应的手法进行必要的研讨。

1、贡献量分析、隔音材的最适当配置

・针对进入到车室内的各声音传递路径,以

Energy隔断量作为评价指标,进行了贡献

解析与隔音式样的研讨。

・Fig.14为1KHz下的贡献解析结果。

⇒Driver以及后排脚下,Wheel House

等处的地板的贡献量约达到60%,

是最高的。

・为了提高Floor的Energy隔断量

①Floor下部空间的吸音性能提升

②Floor面的隔音性能提升以及

车室内的吸音性提升

这两点是比较有效果的。

【改善方法与效果】

(1)Floor下部空间的吸音性能提升:

在Floor Under Cover以及Tunnel Heat Baffle

出使用了吸音材料。

(2)Floor面的隔音性能提升:

配置了Insulator与表皮一体成型的Carpet。

・通过这些,Floor部的Energy隔断量与前Model相比改善了约3.5DB。(Fig.16)

2、为了防止声音的侵入,降低了车身泄露的面积

・降低车身泄露的面积,便堵塞了噪声的侵入路径,所以对高频路噪的降低是十分有效的。

・对前Model进行了车身泄露面积的贡献量解析,其结果显示,车门的贡献量十分高,约占整车的约40%。

・进一步做了解析之后,发现以下各处为主要泄露部位。

-Door下部的疏水孔

-Inner Weather Strip末端的间隙

-Door工艺孔

【改善方法与效果】

通过以下改善,新Model比旧model在车身泄露面积上降低了约30%。

(1)疏水孔:

追加了包覆疏水孔的Lip形状的Door Lower Seal。

(Fig.18)

(2)与Door Inner Panel的间隙:

在Inner weather Strip两端追加Rubber。

(Fig.19)

(3)Door工艺孔与Door harness之间的间隙:

设计为Door harness Clip用Hole Seal进行覆盖这样的构造。

(Fig.20)

【5】实车验证的结果

・通过在整车上体现以上内容,

达到并实现了目标性能。

⇒参考Fig.21

・与前Model相比、

125Hz的低频降区域低5DB

1000Hz的高频区域降低了3DB。

【6】总结

1、低频RoadNoise的降低

对Suspension及SubFrame进行解析,明确对车内噪声影响大的Mode。

将这些频率避开声腔Mode频率、使低频RoadNoise降低了5DB。

2、高频RoadNoise的降低

对Panel贡献率进行解析,知道了Floor的贡献大这一事实,并对隔音材料做了最适当的布置。

对于车身泄露的话,知道了Door的贡献大这一事实,并采取了相应的措施,实现了高气密性化。

从而使高频RoadNoise降低了3DB。

【参考文献】

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来源:CAE之家
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首次发布时间:2026-02-12
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CAE之家
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