找出讓人抓狂的車內微小噪音

士盟科技-部落格圖片

車輛行進當中,往往會出現不明來源、持續擾人的微小噪音(簡稱S&R),不但令車主困擾,也讓汽車製造商抓破頭,不知如何解決。有趣的是,隨著車輛製造技術的提升,大幅降低引擎與底盤的噪音,使得過去隱藏在背後的S&R,如今卻聽得一清二楚,成為消除車內噪音的新目標。 S&R通常發自車體內裝,如儀錶板,但很難指出確切位置,發生S&R的主因是不一致的組裝誤差或是缺乏勁度,造成零件週期性的顫動與敲擊。 榮獲2010年最佳車輛測試公司的Applus IDIADA,收到越來越多車輛製造商尋求他們的協助,期能在設計階段找出可能的S&R,而不是事後花更多時間與開銷去解決。

2011年5月在巴塞隆納舉辦的SIMULIA用戶大會,IDIADA針對SEAT車廠所提供的儀表板以及前飾板模型提出改良方法來分析SR的問題。為了要分析S&R現象隨頻率變化的特性,並考慮非線性的接觸關係,傳統以模態為基礎的N&V分析並不適用,所以該公司的CAE團隊以連接元素取代接觸設定,可以準確地描述物體之間的移動量(穿透關係),但無法預測S&R的發生機率,更要決定穿透量以及對應的頻率與位置。

由於低頻振動造成較高的位移量,較少的碰撞,高頻則是位移量較少,但碰撞速度較快,所以他們決定,把測得的干涉值除發生碰撞時的動能定義為噪音比,藉此準確追蹤可觀的穿透發生之機率,因此得到真實噪音發生的機會。 該團隊把模擬分析與實驗相比對,並適時調整有限元素的模型,使之更具代表性。加入空調系統的暖氣機質量,微調不同連接點的勁度,工程師們指出三個發出噪音的地方,分別是風管連接到中央以及兩側出風口之地方,另外還發現實測觀察不到的S&R問題。未來,該團隊期能訂出噪音容許標準,提供更安靜的座艙環境。

關鍵字:S&R、SIMULIA、車輛

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