CN106644512A - 基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统 - Google Patents
基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统，方法包括以下步骤：获取传声器位置信息和三向加速度传感器位置信息；基于不同工况对待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；将待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；采用锤击法对拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数；根据道路试验测试数据和频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声，从而能综合考虑各个方向及多个动力总成悬架相互之间的影响。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统。
背景技术
NVH(Noise，Vibration，Harshness，噪声、振动、粗糙度)是整车核心性能之一，是驾驶者在车辆驾驶中最易主观感知的性能之一。其中，可通过对动力总成振动所产生的车内噪声进行优化可提升整车NVH，因此，在整车车设计过程中的数据阶段进行大量NVH计算机辅助分析优化工作，并在设计阶段协调和优化各个系统及部件的动刚度及模态分布等设计，从而避免在量产阶段发生整改所面临的周期和投入成本等问题。
在相关技术中，通常在数据阶段通过振动到噪声传递函数和工作变形分析对车身NVH进行识别和优化。但是，相关技术存在的问题是，仅能对单一方向下动力总成振动到车内噪声的传递路径逐一进行分析，而且仅能计算单位载荷下的车内噪声，存在局限性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于动力总成载荷的噪声分析方法，能够综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架的相互之间影响关系，并综合预测模拟车辆行驶过程中动力总成振动所产生的车内总体噪声。
本发明的另一个目的在于提出一种基于动力总成载荷的噪声分析系统。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于动力总成载荷的噪声分析方法，包括以下步骤：获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在所述待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息；基于不同工况对所述待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；将所述待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在所述拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数；根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；根据所述动力总成载荷矩阵预测所述待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
根据本发明实施例提出的基于动力总成载荷的噪声分析方法，通过道路试验和锤击测试获取动力总成载荷矩阵，并根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声，从而能够综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架的相互之间影响关系，并综合预测模拟车辆行驶过程中动力总成振动所产生的车内总体噪声，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。而且该方法不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，还可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
根据本发明的一个实施例，在采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试时，分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励；获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据；根据所述激励力以及所述传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取所述传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
根据本发明的一个实施例，通过力锤分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在所述力锤的力传感器获取所述激励力。
根据本发明的一个实施例，在根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算时，根据所述道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据所述频率响应函数构造频率响应函数矩阵；取所述频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将所述频率响应函数矩阵的逆矩阵与所述道路测试矩阵的乘积作为所述动力总成载荷矩阵。
根据本发明的一个实施例，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种基于动力总成载荷的噪声分析系统，包括：整车数据采集装置，用于获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在所述待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息，并基于不同工况对所述待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；锤击测试模块，用于采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数，其中，将所述待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在所述拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；计算模块，用于根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；预测模块，用于根据所述动力总成载荷矩阵预测所述待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
根据本发明实施例提出的基于动力总成载荷的噪声分析系统，通过道路试验和锤击测试获取动力总成载荷矩阵，并根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声，从而能够综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架的相互之间影响关系，并综合预测模拟车辆行驶过程中动力总成振动所产生的车内总体噪声，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。而且该系统不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，还可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
根据本发明的一个实施例，在采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试时，所述锤击测试模块用于，分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据，以及根据所述激励力以及所述传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取所述传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
根据本发明的一个实施例，通过力锤分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在所述力锤的力传感器获取所述激励力。
根据本发明的一个实施例，在根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算时，所述计算模块用于根据所述道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据所述频率响应函数构造频率响应函数矩阵，以及取所述频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将所述频率响应函数矩阵的逆矩阵与所述道路测试矩阵的乘积作为所述动力总成载荷矩阵。
根据本发明的一个实施例，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
附图说明
图1是根据本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法中动力总成悬置的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析系统的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面在描述本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法之前，先简单介绍相关技术中的整车NVH测试方法。
在相关技术中，可分别在动力总成悬置车身侧安装点的三个方向(X，Y，Z)上虚拟输入单位力(1N)，计算在车内响应点的声压(Pa)，从而能够得到在关注频率段内(例如20～200Hz)，某一动力总成悬置激励输入点到车内响应(例如乘客人耳位置点)的噪声传递函数(Pa/N)，进而获得NTF曲线(Noise Transfer Function，振动到噪声传递函数)。
并且，对NTF曲线的幅值进行限值(例如小于55dB)，以降低激励源振动对车内噪声的影响。通过限值即可识别出超出限值的幅值所对应的频率或频率区间，然后通过ODS(Operational Deflection Shape，工作变形分析)观察车身在上述问题频率或频率区间的变形，识别对车内噪声贡献显著的部位或区域。由此，针对具体问题对车身部件进行优化，降低车身对动力总成振动的响应，进而降低NTF曲线的幅值使其达到限值要求。
但是，申请人发现并认识到，相关技术仅能对单一方向下动力总成振动到车内噪声的传递路径逐一进行分析，无法体现各个方向及多个安装点输入激励下相互之间的影响关系。同时，相关技术在动力总成悬置车身安装点位置输入单位载荷(1N)计算车内噪声响应，未考虑整车行驶过程的各个工况下车身侧悬置安装点实际输入载荷，对车辆行驶过程中车内总体噪声的预测模拟存在局限性，且对整车噪声目标的达成情况的判断上存在局限性。
基于此，本发明实施例提出了一种基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的基于动力总成载荷的噪声分析方法和系统。
图1是根据本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法的流程图。如图1所示，基于动力总成载荷的噪声分析方法，包括以下步骤：
S1：获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息。
也就是说，对整车数据采集装置的各个传感器的位置进行设置，例如在驾驶员的座椅位置及各个乘客座椅位置设置传声器，在待测车辆的动力总成悬置车身侧安装点分别设置至少一个三向加速度传感器，在副车架车身侧安装点分别设置至少一个三向加速度传感器、设置发动机转速传感器。试验过程中需详细记录传感器的布置位置，后续进行锤击法试验时需使用相同位置的传感器进行试验。
其中，根据本发明的一个实施例，可在动力总成悬置车身侧安装点设置三个三向加速度传感器，且三个三向加速度传感器的设置位置与动力总成悬置安装点位置之间的距离不同，即尽可能使传感器位置到悬置安装点距离不等长。同样地，可副车架车身侧安装点布置三个三向加速度传感器，且三个三向加速度传感器的设置位置与副车架车身侧安装点位置之间的距离不同，即尽可能使传感器位置到副车架车身侧安装点距离不等长。由此使得实际工况载荷计算更加精确。
另外，需要说明的是，当待测车辆上具有多个动力总成悬置时，可在每个动力总成悬置车身侧安装点均设置三向加速度传感器。
S2：基于不同工况对待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据。
即言，将待测车辆在各个工况下进行道路试验。具体地，可在光滑长直线路面上按照各个工况所规定的内容完成道路试验，例如发动机怠速工况、车辆加速(缓加速及节气门全开加速)工况、匀速工况等，通过数据采集设备记录各传感器信号。在本发明的实施例中，可根据需要对工况进行补充及拓展，灵活程度高。
S3：将待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器。
根据本发明的一个实施例，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
也就是说，在对待测车辆进行道路试验之后，可将动力总成及相关附件、进排气、前后悬架及半轴等从整车拆除，保留副车架，并保留设置的传声器和三向加速度传感器，从而避免各个悬置路径相互干扰。并且，车身使用空气弹簧等弹性件进行弹性支撑或者使用柔性绳等柔性件进行柔性悬挂，从而避免环境振动等对测试产生负面影响。
并且，在本发明实施例中，如图2所示，对悬置支架A进行改制，去除悬置支架的橡胶部分B，使用金属零件填充至原橡胶部分B并预留出激励位置，以便于直接激励悬置支架。然后将改制后的悬置支架A重新安装至拆卸后的待测车辆，例如安装至待测车辆上原来安装动力总成悬置的安装点。
S4：采用锤击法对拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
根据本发明的一个实施例，在采用锤击法对拆卸后的待测车辆进行测试时，分别对以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励；获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据；根据激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
根据本发明的一个实施例，通过力锤分别对以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在力锤的力传感器获取激励力。
在本发明一个实施例中，将动力总成悬置(或者悬置支架)的中心位置作为锤击法的激励点位置，以便后续输入整车CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)模型的工况载荷的位置与实际动力总成激励输入到车身的位置相同。由此，在采用锤击法进行测试时，可使用的力锤直接激励改制后的悬置支架A。
具体来说，使用力锤对改制的动力总成悬置的中心进行激励，记录力锤所施加的激励力(N)，并获取此时传声器和三向加速度传感器输出的测试数据，然后根据传声器输出的测试数据与激励力之间的比例关系获取传声器的频率响应函数，即动力总成悬置的中心(激励点)到车内驾驶员及各乘客位置设置的传声器(Pa)的频率响应函数(Pa/N)，并根据三向加速度传感器输出的测试数据与激励力之间的比例关系获取三向加速度传感器的频率响应函数，即动力总成悬置的中心(激励点)到动力总成悬置车身侧安装点附近设置的三个三向加速度传感器(m/s2)的频率响应函数(m/s2/N)。
按照上述方式，分别对每个动力总成悬置中心的X、Y、Z三个方向进行激励，获取每个方向下传声器和三向加速度传感器的频率响应函数，以用于后续实际工况载荷的计算。
S5：根据道路试验测试数据和频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵。
根据本发明的一个实施例，在根据道路试验测试数据和频率响应函数进行动力总成载荷计算即动力总成悬置的实际工况载荷时，根据道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据频率响应函数构造频率响应函数矩阵；取频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将频率响应函数矩阵的逆矩阵与道路测试矩阵的乘积作为动力总成载荷矩阵。
具体来说，使用锤击法进行测试可获得频率响应函数矩阵[H]，将待计算的动力总成悬置实际工况载荷矩阵[Foper]与频率响应函数矩阵[H]相乘即是道路测试矩阵即在整车各个工况下道路试验中可测得实际工况下传声器和三向加速度传感器输出的测试数据，如下式(1)所示：
其中，为布置在驾驶员的座椅位置及各个乘客座椅位置的传声器以及布置在动力总成悬置车身侧安装点的3个三向加速度传感器输出的声音和加速度矩阵；
[H]为动力总成悬置的中心(激励点)即实际工况载荷输入点的力到每个传声器和三向加速度传感器的频率响应函数矩阵；[Foper]为待计算的实际工况载荷矩阵。
将公式(1)按照矩阵展开即得到公式(2)：
对频率响应函数矩阵求逆矩阵再乘传声器和三向加速度传感器输出的测试数据构成的道路测试矩阵即可算出动力总成悬置实际工况载荷矩阵[Foper]，如下式(3)所示：
其中，需要说明的是，m可与传声器和三向加速度传感器的数量相等，n可与传递路径的数量相等。
以一个动力总成悬置、三个三向加速度传感器和两个传声器为例，当通过力锤分别对该动力总成悬置中心的X、Y、Z三个方向进行激励时，n＝3、m＝5，其中，F1 oper可为对X方向进行激励时动力总成悬置的实际工况载荷，F2 oper可为对Y方向进行激励时动力总成悬置的实际工况载荷，F3 oper可为对Z方向进行激励时动力总成悬置的实际工况载荷，可分别为三向加速度传感器的道路试验测试数据，可分别为两个传声器的道路试验测试数据，可分别为对X方向进行激励时三个三向加速度传感器的频率响应函数，可分别为对X方向进行激励时动力总成悬置的中心(激励点)的力到三个三向加速度传感器的加速度数据的频率响应函数，可分别为对Y方向进行激励时三个三向加速度传感器的频率响应函数，可分别为对Y方向进行激励时动力总成悬置的中心(激励点)的力到三个三向加速度传感器的加速度数据的频率响应函数，可分别为对Z方向进行激励时三个三向加速度传感器的频率响应函数，可分别为对Z方向进行激励时动力总成悬置的中心(激励点)的力到三个三向加速度传感器的加速度数据的频率响应函数，
依次类推，当动力总成悬置、三向加速度传感器和传声器的数量发生变化时，可对应扩展矩阵，n、m也相应的变化，其中，动力总成悬置变化时n将成倍增加，同时m以3的倍数递增，例如动力总成悬置变化为两个时，n可为6，m可为8。
S6：根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
也就是说，在获取动力总成载荷矩阵之后，可将计算出的每个动力总成悬置的实际工况载荷矩阵输入到整车CAE模型，以预测及模拟车辆行驶过程中由动力总成振动所产生的车内总体噪声。
由此，本发明实施例的方法能够综合考虑整车实际运行工况下每个动力总成悬置在三个方向输入振动工况下的相互影响关系，快速寻找影响整车NVH性能的问题点及进行优化。
另外，需要说明的是，本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法可用在搭载动力总成骡车阶段。
综上所述，本发明通过试验结合计算的方式，即通过整车采集设备布置即步骤S1、整车在各个工况下的道路试验步骤S2、锤击法试验前车辆及工装准备步骤S3、锤击法频率响应函数测试步骤S4四个方面的试验测试，结合实际工况载荷计算的理论方法步骤S5，计算出整车在各个运行工况下动力总成输入车身的实际载荷。这样，将实际工况载荷输入整车CAE模型即可预测及模拟车辆行驶过程中因动力总成振动所产生的车内总体噪声即步骤S6。
即言，通过整车在各个工况下的道路试验和锤击法频率响应函数测试计算出整车在各个工况下动力总成悬置的实际载荷，将其输入整车CAE模型进而可以预测模拟车辆行驶过程中由动力总成振动所产生的车内总体噪声。
由此，综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架输入激励点相互之间的影响关系，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。该方法不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，也可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
并且，整车CAE模型优化分析中，可利用实际工况载荷再结合振动到噪声的传递函数，可对各个动力总成悬置激励输入点对车内噪声的贡献综合进行分析，对解决激励源或传递路径问题具有实际的指导意义。即言，基于动力总成各个工况下实际载荷，准确描述动力总成激励在动力总成-悬置-副车架-车身传递路径中的传递过程，寻找影响NVH性能的车身问题位置，在显著降低车内噪声设计需要的周期和成本的前提下提高模拟精度，有助于进行设计阶段的结构改进。
综上，根据本发明实施例提出的基于动力总成载荷的噪声分析方法，通过道路试验和锤击测试获取动力总成载荷矩阵，并根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声，从而能够综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架的相互之间影响关系，并综合预测模拟车辆行驶过程中动力总成振动所产生的车内总体噪声，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。而且该方法不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，还可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
图3是根据本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析系统的方框示意图。如图3所示，基于动力总成载荷的噪声分析系统，包括：整车数据采集装置10、锤击测试模块20、计算模块30和预测模块40。
其中，整车数据采集装置10用于获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息；道路测试模块20用于基于不同工况对待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；锤击测试模块20用于采用锤击法对拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数，其中，将待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；计算模块30用于根据道路试验测试数据和频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；预测模块40用于根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
根据本发明的一个实施例，在采用锤击法对拆卸后的待测车辆进行测试时，锤击测试模块20用于，分别对以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据，以及根据激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
根据本发明的一个实施例，通过力锤分别对以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在力锤的力传感器获取激励力。
根据本发明的一个实施例，在根据道路试验测试数据和频率响应函数进行动力总成载荷计算时，计算模块30用于根据道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据频率响应函数构造频率响应函数矩阵，以及取频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将频率响应函数矩阵的逆矩阵与道路测试矩阵的乘积作为动力总成载荷矩阵。
根据本发明的一个实施例，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
另外，需要说明的是，本发明实施例的基于动力总成载荷的噪声分析方法可用在搭载动力总成骡车阶段。
综上所述，在本发明实施例中，通过试验结合计算的方式，即通过整车采集设备布置、整车在各个工况下的道路试验、锤击法试验前车辆及工装准备、锤击法频率响应函数测试四个方面的试验测试，结合实际工况载荷计算的理论方法，计算出整车在各个运行工况下动力总成输入车身的实际载荷。这样，将实际工况载荷输入整车CAE模型即可预测及模拟车辆行驶过程中因动力总成振动所产生的车内总体噪声。
即言，通过整车在各个工况下的道路试验和锤击法频率响应函数测试计算出整车在各个工况下动力总成悬置的实际载荷，将其输入整车CAE模型进而可以预测模拟车辆行驶过程中由动力总成振动所产生的车内总体噪声。
由此，综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架输入激励点相互之间的影响关系，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。该方法不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，也可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
并且，整车CAE模型优化分析中，可利用实际工况载荷再结合振动到噪声的传递函数，可对各个动力总成悬置激励输入点对车内噪声的贡献综合进行分析，对解决激励源或传递路径问题具有实际的指导意义。即言，基于动力总成各个工况下实际载荷，准确描述动力总成激励在动力总成-悬置-副车架-车身传递路径中的传递过程，寻找影响NVH性能的车身问题位置，在显著降低车内噪声设计需要的周期和成本的前提下提高模拟精度，有助于进行设计阶段的结构改进。
综上，根据本发明实施例提出的基于动力总成载荷的噪声分析系统，通过道路试验和锤击测试获取动力总成载荷矩阵，并根据动力总成载荷矩阵预测待测车辆在实际道路工况下的车内噪声，从而能够综合考虑了各个方向及多个动力总成悬架的相互之间影响关系，并综合预测模拟车辆行驶过程中动力总成振动所产生的车内总体噪声，可直观对整车噪声目标的达成情况进行判断，为车身结构的优化和改进提供依据。而且该系统不仅可用于虚拟车身结构NVH评估，还可用于实车试验问题排查，面向工程应用，具有较强的可操作性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种基于动力总成载荷的噪声分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在所述待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息；
基于不同工况对所述待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；
将所述待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在所述拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；
采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数；
根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；
根据所述动力总成载荷矩阵预测所述待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试时，
分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励；
获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据；
根据所述激励力以及所述传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取所述传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过力锤分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在所述力锤的力传感器获取所述激励力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算时，
根据所述道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据所述频率响应函数构造频率响应函数矩阵；
取所述频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将所述频率响应函数矩阵的逆矩阵与所述道路测试矩阵的乘积作为所述动力总成载荷矩阵。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
6.一种基于动力总成载荷的噪声分析系统，其特征在于，包括：
整车数据采集装置，用于获取设置在待测车辆的驾驶员位置和乘员位置的传声器位置信息，并获取设置在所述待测车辆的动力总成悬置的至少一个三向加速度传感器位置信息，并基于不同工况对所述待测车辆进行道路试验以获取传声器和三向加速度传感器的道路试验测试数据；
锤击测试模块，用于采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试以获取传声器和三向加速度传感器的频率响应函数，其中，将所述待测车辆的动力总成拆卸后，将以金属零件改制的动力总成悬置安装在所述拆卸后的待测车辆，并保留设置的传声器和三向加速度传感器；
计算模块，用于根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算，以获取动力总成载荷矩阵；
预测模块，用于根据所述动力总成载荷矩阵预测所述待测车辆在实际道路工况下的车内噪声。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在采用锤击法对所述拆卸后的待测车辆进行测试时，
所述锤击测试模块用于，分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并获取每个方向施加在动力总成悬置中心的激励力以及传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据，以及根据所述激励力以及所述传声器和三向加速度传感器的锤击测试数据获取所述传声器和三向加速度传感器的频率响应函数。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，通过力锤分别对所述以金属零件改制的动力总成悬置中心的至少三个方向进行激励，并通过安装在所述力锤的力传感器获取所述激励力。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在根据所述道路试验测试数据和所述频率响应函数进行动力总成载荷计算时，
所述计算模块用于，根据所述道路试验测试数据构造道路测试矩阵，并根据所述频率响应函数构造频率响应函数矩阵，以及取所述频率响应函数矩阵的逆矩阵，并将所述频率响应函数矩阵的逆矩阵与所述道路测试矩阵的乘积作为所述动力总成载荷矩阵。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中，拆卸后的待测车辆的车身通过弹性件进行弹性支撑，或者通过柔性件进行柔性悬挂。
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