福特汽车NVH开发流程教案资料课件.ppt

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1、01/20/071汽车 NVH 研发的简单流程1920 Model T2004 Lincoln LSNVHSafetyVDFunctionsStyling01/20/072汽车 NVH 研发的简单流程 在汽车工业界,激烈的行业竞争使得顾客对车辆有充分的选择。一般来说,在最终确定购买之前,顾客都会进行车辆路试,这时对车辆 NVH/vehicle dynamics性能的满意度就可能成为顾客选车的关键因素。在顾客购买新车后,他们每天都要经历车辆的 NVH/vehicle dynamics工况,对其是否满意,以及满意程度也会在购买下辆车时成为一重要参考指标。所以,在一定程度上来说,一个新车型的 NVH

2、 性能可左右此车在市场上是否热销。日本 Toyota 公司在北美汽车市场的成功,虽然其车的经久耐用特点是重要因素,但良好的 NVH 性能也是功不可没。汽车的汽车的NVH 研发可分以下几个阶段研发可分以下几个阶段:车辆的前期NVH研究。NVH 技术指标(Targets)的设定。优化设计(车辆结构,子系统,以及mount/bushings),达到 NVH 指标。装配线的调试。*此文只涉及 5400Hz 频谱范围。01/20/073车型研发的时间计划 车辆的前期车辆的前期 NVH 研究研究01/20/074汽车 NVH 研发的简单流程车辆的前期车辆的前期 NVH 研究。研究。汽车公司的车辆生产开发计

3、划(Vehicle Cycle Plan),对各种汽车产品的主要功能,外观,潜在购买群体,及成本和下线时间有详细的规划。但对具体子系统(Sub component system)的搭配并没有最终确认。例如,悬挂系统结构选择,引擎传动系统连接器(Mount)选择,底盘设计的选择,阻尼减振器(Shock)的安置方位 等等。这些子系统的优化组合将在很大程度上决定该车的成本及 NVH 性能。在老车型的研发过程中,经验的累积是子系统初始选择的重要依据。但近年来,随着CAE 分析计算方法的成熟,其已以灵活,快速,可信的特点成为不可替代的首选。01/20/075车型研发的前期 NVH 工作(概念设计之一)前

4、部悬挂结构(front suspension)的选择;独立悬挂结构 vs.Mono Beam结构.01/20/076车型研发的前期 NVH 工作(概念设计之一)引擎系统 连接器(mount)的优化设计(空间位置和方向)01/20/077汽车 NVH 研发的简单流程 车辆的前期NVH研究。NVH 技术指标的设定技术指标的设定。NVH 技术指标设定一般从整车开始,然后才延推至子系统。但这一推演过程有许多未知因素。不是确定的因果关系。市场现有同类 车型的 NVH 性能,及其在下一研发周期内的可能改善,以及开发新车型时可承受的成本。构成整车NVH 技术指标设定的基本要数。但子系统 NVH 指标的设定就

5、要复杂得多。除了遵从模态分离的基本准 则外,CAE 分析是主要可以依赖的方法。由于研发成本和时间的限制,子系统实测只能辅助进行,并提供数据来进行模型验证。01/20/078车型NVH设计技术指标:卡车 NVH技术指标Idle-RSS传动系统传动系统(RSS)1st order 3-s s 载荷载荷Freeway Hop 75mph刹车引起的颤振刹车引起的颤振 -0.25g RSS(0 90mph)指标指标座位座位方向盘方向盘座位座位方向盘方向盘座位座位 Z方向方向 座位座位X方向方向 方向盘方向盘Y方向方向 方向盘方向盘 切向颤动切向颤动0.5 mm/s1.5mm/s1.0mm/s6.0mm/

6、s23 mm/s20 mm/s150mm/s200 mm/s柏油路面柏油路面(25mph)有小起伏的平坦路面有小起伏的平坦路面泥石路面泥石路面(40mph)有较大坑洼的路面有较大坑洼的路面指标指标座位座位 Z方向方向-Peak座位座位 Y方向方向 Peak座位座位Z方向方向 Peak方向盘方向盘 Y方向方向 Peak方向盘方向盘 Z方向方向 Peak噪音噪音 Peak20 100Hz噪音噪音 RSS20 800 Hz1.5 mm/s7 mm/s9 mm/s11 mm/s9 mm/s49 dBA66.7 dBAVVWD(车辆在平坦路面上行驶时的振动车辆在平坦路面上行驶时的振动 Design fo

7、r six sigma在轮胎在轮胎uniformity 载荷作用下的产品质量分布载荷作用下的产品质量分布Impact HarshnessVDV(Vehicle Dose Value)指标指标座位座位 Y方向方向 座位座位 Z方向方向 方向盘方向盘 Y方向方向 方向盘方向盘 切向颤动切向颤动座位座位 x,Z方向方向 方向盘方向盘 x,z方向方向10%6mm/s10%7mm/s10%8mm/s10%20mm/s01/20/079车型NVH设计技术指标:车辆测试Seat Track-Vector Sum -40 MPH Rough Rd-DPG -Velocity Autopower Spectru

8、m012345678910111213141516171819205101520253035404550Hzmm/s(RMS)2009 P415 M1 CC 157 5.4L 6R80 4X4-W352 MRV VP Lariat Shks 10/10/06(VD B-Mnt1)2009 P415 M1 SC 145 5.4L 6R80 4X4-W337 MRV VP Shks 10/30/06(P221 4x2 T-Mnt)2009 P415 M1 R/C 126 4.6L 3V 4R75E 4X2-W338 MRV VP Lariat Shks 10/25/06(B-mnt1)2009 P

9、415 AP1 S/C 145 5.4L 6HP 4x4 -W859(New Shocks 8/9/06)2005 RAM 5.7L HEMI Auto -Super 2005 Silverado 5.3L Vortec Auto -Super 2006 Tundra 4.7L V8 4x4 Auto -2006 Titan 5.6L 4V V8 4x4 Auto -P415 TargetsP415 XLT Peaks Not to Exceed01/20/0710车型NVH设计技术指标 的设定:分析计算(检验技术指标的合理性及所需的子系统配置)01/20/0711车型NVH设计技术指标 的设

10、定:整车模态分布表01/20/0712汽车 NVH 研发的简单流程 1)车辆的前期NVH研究。2)NVH 技术指标的设定。3)优化设计优化设计(车辆结构,子系统,以及车辆结构,子系统,以及mount/bushings),达到指标。达到指标。在这一研发阶段,CAE 分析和车辆实测方法各有千秋。由于实验车辆是来源于样品生产车间,因此,数量有限,成本高昂,而且 NVH 性能不稳定。但 CAE分析结果和设计建议也需要实测验证,而且对于设计变化很大的车型,车辆实测验证尤其重要。随着 CAE 分析法的完善,其好用,快速,省钱的特点越来越被汽车工业界看好。例如,Toyota 已开发了 5 个零样品车型,GM

11、已开发了 3 个零样品车型,FORD 已决定裁减30%的样品车,更多的使用CAE 分析法。当然,样品车的功能还不能被CAE 分析法取代。但样品车的数量的减少已成为汽车工业界的趋势。01/20/0713优化车辆设计达到 NVH 技术指标:整车刚度指标的设立和实现,可获得较好的车体噪音隔离(isolation)效果,保持车内安静。01/20/0714优化车辆设计达到 NVH 技术指标:优化车体结构,改进车内静音效果。01/20/0715优化车辆设计达到 NVH 技术指标:Mount&Bushings 优化(CAE)。Adobe Acrobat Document01/20/0716各阶段 NVH 综合性能报告:分析计算部分样品车测试部分01/20/0717汽车 NVH 研发的简单流程 1)车辆的前期NVH研究。2)NVH 技术指标的设定。3)优化设计(车辆结构,子系统,以及mount/bushings),达到指标。4)装配线的调试。装配线的调试。这是NVH 性能调试的最后阶段。一般来说,在第一批下线车辆中,会有相当数量的车辆被随机抽样,用于路试,及车体密封性能的统计分析。然后根据分析的结果,在可能的条件下调整生产线的设置。01/20/0718车辆下线时 NVH 指标的监控:调整生产线来改善车体密封性

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