本书全面阐述了汽车路面噪声性能开发的全过程。路面噪声是一个广义的概念，是在凸凹不平的路面激励作用下，经过轮胎、悬架传递到车身，引起车身板件振动，产生噪声。另外，轮胎与地面接触过程中，轮胎胎面花纹沟槽内的空气不断地被压缩、释放，引起空气的波动，也会产生噪声。此类噪声会通过车身的缝隙、孔洞，以空气传播的形式传递到车内。还有一部分是轮胎在高速转动过程中，其周边的空气受到扰动，也会产生噪声。路面噪声的产生从原理上讲，其激励源为路面激励和轮胎本身的转动不平衡激励，涉及轮胎、悬架、副车架、车轮、车身等关键系统，每个系统都具有各自的振动特性，对路面噪声产生特定的影响。本书对涉及的各关键系统分别加以阐述，从路面噪声的发生原理、影响因素、改进方法、设计方案等维度，讲述各系统的NVH设计思路，并大量列举实际产品中的研究及应用案例，通俗易懂。本书适用于汽车院校学生，各汽车公司、设计公司的NVH工程师，可作为解决汽车路面噪声问题、开展汽车设计的参考资料。

前言

第1章路面噪声概述1

1.1路面噪声的产生原理及路面对其的影响1

1.1.1路面噪声的产生原理2

1.1.2路面凸凹不平引起的路面噪声变化5

1.1.3排水性铺装路面上的路面噪声7

1.2路面噪声传递特性及实例10

1.2.1路面激励10

1.2.2轮胎的振动传递特性13

1.2.3轮胎振动模型13

1.2.4车轴的振动特性14

1.2.5路面噪声实例18

1.3路面噪声控制18

1.3.1路面噪声改进目标19

1.3.2低频路面噪声19

1.3.3高频路面噪声23

1.3.4实车验证26

第2章轮胎NVH28

2.1轮胎的振动噪声特性28

2.1.1轮胎振动特性28

2.1.2轮胎模态29

2.1.3轮胎作为激励源引起的振动30

2.1.4轮胎噪声31

2.2轮胎空腔共振对路面噪声的影响35

2.2.1轮胎及路面噪声的传播路径35

2.2.2路面噪声的产生原因35

2.2.3声学分析37

2.2.4声学激励试验38

2.2.5解决方案38

2.3轮胎噪声控制43

2.3.1轮胎噪声测试方法43

2.3.2轮胎噪声研究现状44

2.3.3轮胎噪声的产生机理46

2.3.4轮胎噪声控制48

2.4轮胎模态控制51

2.4.1路面噪声频谱优化开发51

2.4.2轮胎固有模态目标设定52

2.4.3轮胎固有模态控制技术的开发58

2.4.4轮胎滚动的影响61

第3章悬架系统NVH62

3.1悬架系统阻尼控制62

3.1.1阻尼控制概述62

3.1.2分析模型63

3.1.3天棚式阻尼控制规则64

3.1.4分析结果67

3.1.5解决方法70

3.2悬架系统传递力控制73

3.2.1悬架系统传递力概述73

3.2.2悬架传递力变化的原理分析73

3.2.3模拟验证77

3.3新型多连杆后悬架开发84

3.3.1开发目标84

3.3.2基本构造84

3.3.3基本特征85

3.4前麦弗逊和后扭力梁式悬架开发92

3.4.1概述92

3.4.2悬架振动模态93

3.4.3测试方法95

3.4.4测试结果95

3.4.5降低路面噪声的方法97

3.5钢板弹簧悬架系统改进101

3.5.1钢板弹簧悬架的激励特性101

3.5.2基于二自由度简易模型的模拟仿真104

3.5.3乘坐舒适性改善结果105

第4章副车架NVH108

4.1高性能副车架开发108

4.1.1高性能副车架概述108

4.1.2开发目标109

4.1.3基于HPDC的大型薄壁断面构造的实现110

4.1.4制造轻量化副车架113

4.2高性能扭力梁开发115

4.2.1中间梁理想构造116

4.2.2用于SEB的变周长直管的制造方法118

第5章车轮NVH127

5.1车轮振动特性127

5.1.1车轮结构127

5.1.2车轮模态128

5.1.3车轮刚度130

5.1.4车轮优化设计130

5.2多谐振腔车轮133

5.2.1基本概念133

5.2.2轮胎环形声场吸声效率提升134

5.2.3高空间效率谐振腔结构的具体构造136

5.3降噪车轮的开发141

5.3.1降噪车轮概述141

5.3.2开发目标141

5.3.3基本概念141

5.3.4主要开发内容143

5.3.5实车效果验证147

第6章车身NVH149

6.1车身结构149

6.1.1高刚度车身结构设计150

6.1.2高振动衰减特性车身结构设计158

6.2车身阻尼165

6.2.1阻尼材料概述166

6.2.2阻尼材料的属性168

6.2.3车身灵敏度和阻尼169

6.2.4ERP和阻尼170

6.2.5车身板件阻尼处理171

6.2.6高精度阻尼喷涂工艺172

6.3车身密封及声学包装179

6.3.1吸声材料概述179

6.3.2隔声材料在薄壁封闭空间的应用182

6.3.3车门玻璃隔声性能提升技术192

第7章路面噪声性能开发201

7.1目标设定及分解201

7.1.1整车级目标201

7.1.2系统级目标203

7.1.3开发方案213

7.2竞标车分析214

7.2.1NVH主观评价215

7.2.2NVH客观测试216

7.2.3CAE分析218

7.3工程设计219

7.3.1分析计划219

7.3.2分析内容220

7.3.3结果评价及优化228

7.3.4分析规范230

7.4试验验证231

7.4.1样车试制231

7.4.2小批量制造233

第8章路面噪声模拟234

8.1路面噪声模拟方法234

8.1.1虚拟性能开发概述234

8.1.2虚拟性能开发流程235

8.1.3虚拟性能开发管理237

8.1.4路面噪声的计算方法238

8.2轮胎单体振动分析SEA模型搭建239

8.2.1简介239

8.2.2基于SEA试验的CLF240

8.2.3SEA分析模型搭建242

8.2.4轮胎等价弯曲刚度及等价杨氏模量的推导243

8.2.5SEA分析的应用246

8.3悬架系统阻尼控制249

8.3.1悬架系统阻尼的影响249

8.3.2相对于操舵激励的侧倾状态推测模型250

8.3.3操舵激励的侧倾推测精度验证253

8.3.4试验车的控制结构和行驶评价256

8.4中频空气传播噪声预测方法258

8.4.1考虑振动模态的声灵敏度预测方法258

8.4.2面板透射率验证261

8.4.3隔声材料透射率的准确性验证263

8.4.4车辆声灵敏度预测精度263

8.5路面噪声模拟实例267

8.5.1概述267

8.5.2等价路面粗糙度的定义268

8.5.3数值计算272

第9章路面噪声测试及改进274

9.1路面噪声高贡献车身模态提取274

9.1.1车身振动特性275

9.1.2OTPA和高贡献主成分模态275

9.1.3实车应用结果278

9.1.4结构变更效果281

9.2轮胎噪声的声全息识别方法284

9.2.1声全息法284

9.2.2基于数值模拟的验证285

9.2.3试验验证287

9.3基于车身板件相位的路面噪声控制290

9.3.1概述290

9.3.2利用板件的相位控制来降低声压291

9.3.3BEM分析方法294

9.3.4实车验证296

9.4路面噪声吸声技术301

9.4.1概述301

9.4.2中频噪声吸声条件301

9.4.3中频噪声的吸声结构302

9.4.4实车验证306

第10章路面噪声主动控制309

10.1基于H2控制的路面噪声主动控制309

10.1.1概述309

10.1.2模型搭建310

10.1.3基于H2控制的控制器设计313

10.1.4模拟计算、测试结果314

10.2基于单频自适应滤波器的多峰噪声主动控制技术322

10.2.1概述323

10.2.2控制方法323

10.2.3控制器特性的验证327

10.2.4控制性能329

10.3低频路面噪声主动控制331

10.3.1概述331

10.3.2传统技术概述331

10.3.3低频噪声综合控制技术334

10.3.4低频噪声的统一控制系统337

10.3.5应用效果338

参考文献340