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Suspension特性与NVH性能

7月前浏览209

【1】Suspension设计Flow

为了使路噪达到最佳水平,需要对Suspension做以下设计

实际上、在基本设计阶段、需要对Suspension型式以及设计造型(长度、

Geometry等)在NVH性能层面进行探讨~考察。

【具体的设计Flow】

【2】Suspension的振动特性

有无Frame与相关性能的影响①

软连接带衬套的副车架会发生以下的消极现象。

1)低频的车身振动

⇒Frame和车身的相对位移

2)特有频率下的轰鸣声

⇒由Frame~MtgRubber的系统产生的共振

⇒在Road Noise频率域中、隔振特性良好。

2、Suspension全体的振动特性的最适化

3.调查各构成零件的影响、使其最佳化①

・不仅限于麦弗逊型式、由以下要素构成。

・根据单一要素、要素的组合来看,振动特性和功能特性,

包含乘坐舒适性,与NVH性能有很大的关系。

【例1:Strut的构成要素】

【例2:Trailing Arm的构成要素】

<通过Trailing Arm改善RoadNoise的事例>

【例3:Torsion Beam式Suspension】

构成TorsionBeam的各要素以及

总成状态的振动特性必须要最适化。

【3】各Suspension型式特有的振动特性

1、Strut的情况

【必须考虑的特性】

<1>Rod的Friction

<2>Rod的弯曲振动

【Front Strut形式的振动Mode】

刚体Camber Mode

⇒

Fig4:120Hz左右的振动Mode

S/Ab Assy,Knuckle,Wheel,Lwr Arm

是一体,沿着Camber方向旋转的Mode。

Susp全体作为刚性体进行旋转。

弹性Camber Mode

⇒

Fig5:180Hz左右的振动Mode

Wheel的Disc面、Hubbearing,

Knuckle发生弹性形变,Wheel沿着Camber方向旋转的Mode。

⇒这两个模态是存在于120、180Hz附近

的基本模态,若要改善的话需要降低固定部位

的NTF

Fig2:

上)行驶在产生RoadNoise的路面时的

前排噪音

下)Fr Wheel下端的左右方向激振时

的Knuckle下部左右振动响应

⇒120、180Hz左右存在大的峰值

【确认式样】

・Front Susp激振:10台车

-Wheel材质不同、Size不同的共计25种式样

・Rear Susp激振:14台车

【激振点】Wheel下端左右方向

【测定点】Susp各部的传达特性

刚体Camber Mode&弹性Camber Mode在所有测试车辆中都得到了确认。

Fig10:Knucckle左右下端左右的振动传达特性

刚体Camber Mode:固有値的差小、但振动响应

水平的差大。

弹性Camber Mode:固有値的差大、但振动响应

水平的差小。

Fig11:Knuckle左右振动与下摆臂安装点上下

振动的关系

下摆臂安装点刚性越高、Susp振动越低、可以判定RoadNoise性能好。

【降低Road Noise方法的探讨(1)】

Front 刚体Camber Mode=约120Hz

降低下摆臂安装点振动的方法

通过Camber方法旋转的相离距离大的2个弹簧因素所支撑的构造

↓

可以通过2个弹簧的比率能控制Mass的旋转中心

↓

因StrutMtg左右刚性的降低,使得Mass的旋转中心从基本状态也就是WheelCenter附近移动到下方。

↓

从而降低下摆臂的振动输入

Fig15:概念图

Fig16:实车上确认的结果

【降低Road Noise方法的探讨(2)】Front 弹性Camber Mode=约180Hz

弹性CamberMode的固有値与Wheel下端左右

振动激振的车内噪音的关系像Fig17一样,有一定的关联性,可以看到固有値越低激振音圧也越低这种倾向。

↓

固有値低很多情况下是由于作为主Mass要素的Wheel Rim的重量重所引起的,因此,激振音压小是理所当然的。

↓

但是,通过比较相同重量的Wheel,也得到了同样的结果(Fig18),因此可以说有这样一种倾向:不管重量如何,固有値低的Road Noise性能好。

↓

可以推断出:弹性Camber Mode的固有値越低、与车身响应侧的固有值的连成程度会削弱,并且各个车辆所共通的,在弹性Camber附近的频率下车身应答侧存在弱点。

【降低Road Noise方法的探讨(3)】

<对策探讨案>

Fig21:Hub Bearing的刚性不同

Fig22: Wheel Disc的face tangle刚性不同

对策手法:变更弹性Camber Mode的固有値

⇒不论哪一个,弹性CamberMode的

固有値下降、车内音降低。

2、Torsion Beam式Suspension的情况①

构成Torsion Beam的各要素以及

Assy状态的振动特性必须要最适化。

・Torsion Beam形式的Susp是使用比较柔软的Compliance Bush来支持和连接左右两端重的构造物这样的结构,所以对隔振的效果好,是一个对路噪比较有利的悬挂形式。

・但是,Torsion Beam作为衣蛾拥有扭转弹性功能的零件,容易产生弹性变形,所以对RoadNoise的影响也比较大。

Fig8:120Hz的振动Mode

U字断面朝向前。

Wheel沿着Camber方向旋转

Beam的中间部分发生

弹性形变、上下进行仰俯的运动。

⇒在120Hz,出现该基本Mode,为了减小振动水平就必须改善固定部的NTF。

Fig3:

上)行驶在产生RoadNoise的路面时的

后排噪音

下)Rr Wheel下端的左右方向激振时

的Compliance Bush安装部的

上下振动应答

⇒120Hz左右存在大的峰值

Fig12:各车辆测定所得的Mode分布

在100~200Hz各个车辆都存在多个

共通的振动Mode,但是主要输入点的Compliance Bush上下方向的振动都很大,作为RoadNoise主要原因的振动Mode,根据

Beam的U字截面的开口方向不同而不相同。

U字截面向前开口的情况:

Beam中间存在仰俯振动Mode

U字截面向下开口的情况:

Beam上下弯曲,同时Susp全体

上下运动的振动Mode.(Fig13参照)

Fig12:各车辆测定所得的Mode分布

在100~200Hz各个车辆都存在多个

共通的振动Mode,但是主要输入点的ComplianceBush上下方向的振动都很大,作为RoadNoise主要原因的振动Mode,根据

Beam的U字截面的开口方法不同而不相同。

U字截面向前开口的情况:

Beam中间存在仰俯振动Mode

U字截面向下开口的情况:

Beam上下弯曲,同时Susp整体上下运动的振动Mode.

图片

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来源:CAE之家
振动NVH控制
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首次发布时间:2026-02-27
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CAE之家
硕士 | CAE仿真负责人 个人著作《汽车NVH一本通》
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