5步看懂NVH试验：从数据采集到静音设计的工程密码

NVH试验是汽车工程中的重要环节，它涉及噪声（Noise）、振动（Vibration）和声振粗糙度（Harshness）等多个方面，直接关系到汽车的驾乘舒适度。

一、数据采集

NVH测试过程其实就是用数据采集系统将反映试验对象状态振动噪声等的物理信号进行记录，并采用相应的信号处理算法对记录到的信号进行有目的的信息提取的过程。

1.硬件设备

包括测试传感器（如麦克风传感器、加速度传感器等）、数据采集前端和测试用计算机等。传感器将NVH测试的物理量转换为电信号，数据采集前端则将传感器产生的模拟信号进行放大调理、抗混叠滤波以及模/数转换等输出数字信号。

2.数采软件

包含通道设置、传感器校准、量程设置和数据采集等模块。在测试之前，需要对数据采集设备的通道参数进行设置，确保传感器灵敏度、量程等参数准确无误，以便采集到高质量的数据。

二、信号处理与分析

采集到的数据需要经过信号处理和分析，以提取出有用的信息。这包括时域分析、频域分析、传递路径分析（TPA）等。

1.时域分析

直接对时间域上的信号进行分析，如计算信号的均值、方差、自相关函数等。

2.频域分析

将时域信号转换为频域信号，分析信号的频率成分，如进行傅里叶变换、功率谱密度分析等。

3.传递路径分析（TPA）

将机械系统简化成“激励源——传递函数——接受体”的分析模型，计算响应，识别激励源、频率函数，并确定目标响应处的主要贡献路径。

三、问题识别与定位

通过信号处理与分析，可以识别出汽车NVH性能存在的问题，并定位到具体的零部件或系统。

1.问题识别

根据分析结果，判断汽车是否存在噪声、振动或声振粗糙度等方面的问题。

2.问题定位

利用声学照相机、声学阵列等高科技手段，结合锤击实验和传感器收集的数据，测试各个零部件的振动频率，找到容易产生共振的部位或噪声源。

四、静音设计与优化

针对识别出的问题，进行静音设计与优化，以提高汽车的NVH性能。

1.声学包设计

根据不同噪声频率、震动源以及材料本身的特性，进行科学的声学包设计和开发，如采用吸音材料、隔音材料等。

2.结构优化

对汽车结构进行优化设计，如改变零部件的振动频率、阻断力的传递路径等，以降低振动和噪声的传递效率。

3.主动降噪技术

引入主动降噪技术，如ANC（Active Noise Control）主动降噪技术，通过发出与噪声相反的声波来抵消噪声。

五、验证与改进

完成静音设计与优化后，需要进行验证与改进，以确保汽车的NVH性能达到预期目标。

1.验证测试

在不同的工况和路况下进行测试，验证汽车的NVH性能是否满足设计要求。

2.持续改进

根据验证测试结果，对静音设计和优化方案进行持续改进和完善，以提高汽车的NVH性能和市场竞争力。

综上所述，NVH试验是一个复杂而系统的工程过程，需要从数据采集、信号处理与分析、问题识别与定位、静音设计与优化到验证与改进等多个步骤进行综合考虑和实施。

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