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[摘 要]汽车已成为人类出行的主要交通工具，汽车的性能逐步成为消费者选择是否购买的主要因素，除传统的造型美观性、动力性、经济性之外，消费者越来越关注整车NVH性能。当前各大汽车制造商投入大量的资源进行车辆NVH性能的研究与提升，并提升产品的NVH一致性。除新车NVH性能外，消费者对长里程行驶后NVH性能即振动噪声的稳健性要求也越来越高。目前各研究机构及生产企业对振动与噪声的稳健性研究还处于初级阶段。本论文基于当前汽车振动与噪声研究现状及其不足，提出了本课题研究思路，通过实例，对汽车振动与噪声的稳健性的试验样本、评价方法、测量数据分析的做了系统研究。
[关键词]汽车 振动与噪声 稳健性
中图分类号：R117.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0054-02
1 汽车振动与噪声稳健性概述
稳健性指的是产品的稳定性能和健康性能。稳定性重点指批量生产的一致性，即不同时间不同操作者生产的相同型号的不同车辆在振动与噪声的一致性；健康性，指同一辆汽车在使用生命周期内，不同阶段振动与噪声的保持性，反应的是长时间使用后抗衰减的能力。当前国内外的科研机构及整车厂在产品初期，尤其是零公里的整车振动与噪声投入了很多资源，但是很少有对长里程行驶后的整车NVH的衰减能力、评价方法及NVH目标等进行深入的研究。由于汽车整车及零部件制造都是在工厂设备进行的批量生产，产品的一致性保证的很好，本文不针对产品的一致性进行研究，重点研究经过长周期行驶后整车振动噪声的衰减能力及评价，并建立针对整车NVH稳健性开发的方法。
2 振动与噪声稳健性影响因素
第一类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性分析对象的激励输入，如发动机系统、悬架系统、排气系统等，这一激励输入是使得研究目标得以能够正常工作的充分必要条件。他是所有振动噪声的主要输入源；
第二类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性目标分析对象的可控制因素，可控因素是在振动与噪声目标分析对象中，其各类因素的波动可由设计人员进行控制的，主要是通过此类因素的研究，来确定振动与噪声稳健性目标分析对象的关键性影响因素作用途径和规律，也就是摸清其影响规律，然后提出可控因素具体的控制措施，从而进一步来提高研究目标对象的振动与噪声稳健性品质持久保持能力。
第三类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性分析目标对象的干扰性因素，这类因素通常称为噪声因素，由于干扰因素是振动与噪声目标对象分析中难以确定的，因此，对这类因素重点是在于通过对第三类因素的有效控制，以提高其对干扰因素的抗干扰能力，降低振动与噪声稳健性目标分析对象对干扰因素的灵敏性。例如零部件尺寸、刚度、阻尼与结构参数等。
3 振动与噪声的稳健性分析初始车辆选择
采用多阶段抽样法，抽取5台整车进行NVH整车测量，并根據测量数据选取其中的一台车作为NVH性能稳健性的研究，具体如下：
3.1 零部件阶段抽样
识别对整车NVH有影响的重点零部件，主要为发动机、变速器、进排气系统、发动机悬置、散热系统、座椅系统、白车身、天窗、传动轴、仪表板加强梁共10个零部件，并对零部件的关键性能进行测量，按照测量尺寸在公差带的位置对零部件进行编号，分别为发动机1、发动机2……发动机10。根据正态分布，选择最靠近中值的3个零部件用来装车。
3.2 整车阶段抽样
对三套零部件进行装车，并测量零公里状态整车NVH状态，主要为方向盘振动、座椅导轨振动、驾驶员右耳噪音、车内语音清晰度，并选择与设定目标接近的一台车作为研究对象，经测量分析，本文选取三号车作为研究对象。
4 不同行驶里程研究车辆的获取
不同里程行驶后的车辆获取很难，如果完全模拟用户使用工况需要很长的时间，不能在研发阶段解决长里程后整车振动噪声问题，这也是当前整车振动噪声稳定性研究的瓶颈。本文通过强化坏路等效试验的方法获取试验样本，主要为，根据试验场的路面状态，在不同工况下的坏路组合，乘以劣化系数计算出对应的实际驾驶里程，模拟整车在不同公里后的NVH状态。本次设定的行驶里程、工况、等效里程见表1。
5 振动与噪声稳健性主观评价及客观测量
5.1 行驶不同公里后整车NVH主观评价
模拟顾客的实际使用工况，组织不同用户人群，对行驶不同公里后的整车进行主观评价，评价的对象为：方向盘振动、主驾驶座椅振动、前排地板振动、后排座椅振动、后排地板振动，驾驶员右耳噪音、后排中间乘员噪音、语音清晰度、整车音品质等九项；评价的工况主要为：怠速无负载、怠速加负载、各档位0-4000rpm、60Km/h匀速、90Km/h匀速、120Km/h匀速。为了计算不同人员对整车振动噪声的接受程度，建立统一的评价标准，评价标准见表2。
5.2 行駛不同公里后整车振动噪声测量
对于车内振动噪声测量，在ISO5182—1980（E）“声学—汽车车内噪声测量”的基础上发展起来的慢扫描评价方法，是较好的测量与评价方法。按照GB/T18697-2002汽车车内噪声测量方法，用LMS记录仪测量不同行驶里程的车内振动、噪声和车速信号，对里程下的数据进行测量，测试结果见图1。
6 振动噪声稳健性数据分析及评价标准的建立
通过将测定的数据进行分析，计算不同里程的对应初始状态的衰减率，并结合主观评价进行分析，研究结果表明，在不同里程行驶后的衰减率低于20%，基本上是被人们所接受的，固在研发初期，确定汽车振动与噪声的120%作为全生命周期的振动噪声目标值。
7 高里程汽车振动与噪声稳健性评价分析结论
汽车振动噪声的稳健性研究的目的是在研发初期对长里程后的车辆NVH做一个整体的预估，通过新车的初始状态推断长里程的可接受程度，并找到影响稳健性的根本因素进行对策，本文通过对不同里程车辆的主观评价及测量确定了不同里程的NVH衰减率。
实际上某款车型其生产与销售量都会相当大，而且对于具体的某款车型也不便于进行相应的分类处理，所以综合实际情况的分析，采用分层抽样法比较合适。通过对具体车型有限样本的振动与噪声品质统计分析，并根据论文提出的振动与噪声稳健性评价指标，对其进行相应的评估与判定，得出汽车振动与噪声稳健性评价结果。
综上所述，汽车振动与噪声稳健性研究已成为汽车研究的主要领域之一，如何通过稳健性分析来提高汽车振动与噪声品质是其研究的主要内容之一。基于国内外在该领域的研究现状与发展趋势，对研究方法进行了简要分析，并采用该方法对高里程汽车进行了实例分析与研究，确定汽车振动与噪声稳健性评价的方法及结果。
参考文献
[1] 刘晓昂.基于整车振动控制的动力总成悬置系统设计方法[D].华南理工大学，2016.
[2] 董彧.汽车燃油箱降噪的稳健设计优化[D].上海交通大学，2011.
[关键词]汽车 振动与噪声 稳健性
中图分类号：R117.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0054-02
1 汽车振动与噪声稳健性概述
稳健性指的是产品的稳定性能和健康性能。稳定性重点指批量生产的一致性，即不同时间不同操作者生产的相同型号的不同车辆在振动与噪声的一致性；健康性，指同一辆汽车在使用生命周期内，不同阶段振动与噪声的保持性，反应的是长时间使用后抗衰减的能力。当前国内外的科研机构及整车厂在产品初期，尤其是零公里的整车振动与噪声投入了很多资源，但是很少有对长里程行驶后的整车NVH的衰减能力、评价方法及NVH目标等进行深入的研究。由于汽车整车及零部件制造都是在工厂设备进行的批量生产，产品的一致性保证的很好，本文不针对产品的一致性进行研究，重点研究经过长周期行驶后整车振动噪声的衰减能力及评价，并建立针对整车NVH稳健性开发的方法。
2 振动与噪声稳健性影响因素
第一类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性分析对象的激励输入，如发动机系统、悬架系统、排气系统等，这一激励输入是使得研究目标得以能够正常工作的充分必要条件。他是所有振动噪声的主要输入源；
第二类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性目标分析对象的可控制因素，可控因素是在振动与噪声目标分析对象中，其各类因素的波动可由设计人员进行控制的，主要是通过此类因素的研究，来确定振动与噪声稳健性目标分析对象的关键性影响因素作用途径和规律，也就是摸清其影响规律，然后提出可控因素具体的控制措施，从而进一步来提高研究目标对象的振动与噪声稳健性品质持久保持能力。
第三类因素。这类因素主要是指：振动与噪声稳健性分析目标对象的干扰性因素，这类因素通常称为噪声因素，由于干扰因素是振动与噪声目标对象分析中难以确定的，因此，对这类因素重点是在于通过对第三类因素的有效控制，以提高其对干扰因素的抗干扰能力，降低振动与噪声稳健性目标分析对象对干扰因素的灵敏性。例如零部件尺寸、刚度、阻尼与结构参数等。
3 振动与噪声的稳健性分析初始车辆选择
采用多阶段抽样法，抽取5台整车进行NVH整车测量，并根據测量数据选取其中的一台车作为NVH性能稳健性的研究，具体如下：
3.1 零部件阶段抽样
识别对整车NVH有影响的重点零部件，主要为发动机、变速器、进排气系统、发动机悬置、散热系统、座椅系统、白车身、天窗、传动轴、仪表板加强梁共10个零部件，并对零部件的关键性能进行测量，按照测量尺寸在公差带的位置对零部件进行编号，分别为发动机1、发动机2……发动机10。根据正态分布，选择最靠近中值的3个零部件用来装车。
3.2 整车阶段抽样
对三套零部件进行装车，并测量零公里状态整车NVH状态，主要为方向盘振动、座椅导轨振动、驾驶员右耳噪音、车内语音清晰度，并选择与设定目标接近的一台车作为研究对象，经测量分析，本文选取三号车作为研究对象。
4 不同行驶里程研究车辆的获取
不同里程行驶后的车辆获取很难，如果完全模拟用户使用工况需要很长的时间，不能在研发阶段解决长里程后整车振动噪声问题，这也是当前整车振动噪声稳定性研究的瓶颈。本文通过强化坏路等效试验的方法获取试验样本，主要为，根据试验场的路面状态，在不同工况下的坏路组合，乘以劣化系数计算出对应的实际驾驶里程，模拟整车在不同公里后的NVH状态。本次设定的行驶里程、工况、等效里程见表1。
5 振动与噪声稳健性主观评价及客观测量
5.1 行驶不同公里后整车NVH主观评价
模拟顾客的实际使用工况，组织不同用户人群，对行驶不同公里后的整车进行主观评价，评价的对象为：方向盘振动、主驾驶座椅振动、前排地板振动、后排座椅振动、后排地板振动，驾驶员右耳噪音、后排中间乘员噪音、语音清晰度、整车音品质等九项；评价的工况主要为：怠速无负载、怠速加负载、各档位0-4000rpm、60Km/h匀速、90Km/h匀速、120Km/h匀速。为了计算不同人员对整车振动噪声的接受程度，建立统一的评价标准，评价标准见表2。
5.2 行駛不同公里后整车振动噪声测量
对于车内振动噪声测量，在ISO5182—1980（E）“声学—汽车车内噪声测量”的基础上发展起来的慢扫描评价方法，是较好的测量与评价方法。按照GB/T18697-2002汽车车内噪声测量方法，用LMS记录仪测量不同行驶里程的车内振动、噪声和车速信号，对里程下的数据进行测量，测试结果见图1。
6 振动噪声稳健性数据分析及评价标准的建立
通过将测定的数据进行分析，计算不同里程的对应初始状态的衰减率，并结合主观评价进行分析，研究结果表明，在不同里程行驶后的衰减率低于20%，基本上是被人们所接受的，固在研发初期，确定汽车振动与噪声的120%作为全生命周期的振动噪声目标值。
7 高里程汽车振动与噪声稳健性评价分析结论
汽车振动噪声的稳健性研究的目的是在研发初期对长里程后的车辆NVH做一个整体的预估，通过新车的初始状态推断长里程的可接受程度，并找到影响稳健性的根本因素进行对策，本文通过对不同里程车辆的主观评价及测量确定了不同里程的NVH衰减率。
实际上某款车型其生产与销售量都会相当大，而且对于具体的某款车型也不便于进行相应的分类处理，所以综合实际情况的分析，采用分层抽样法比较合适。通过对具体车型有限样本的振动与噪声品质统计分析，并根据论文提出的振动与噪声稳健性评价指标，对其进行相应的评估与判定，得出汽车振动与噪声稳健性评价结果。
综上所述，汽车振动与噪声稳健性研究已成为汽车研究的主要领域之一，如何通过稳健性分析来提高汽车振动与噪声品质是其研究的主要内容之一。基于国内外在该领域的研究现状与发展趋势，对研究方法进行了简要分析，并采用该方法对高里程汽车进行了实例分析与研究，确定汽车振动与噪声稳健性评价的方法及结果。
参考文献
[1] 刘晓昂.基于整车振动控制的动力总成悬置系统设计方法[D].华南理工大学，2016.
[2] 董彧.汽车燃油箱降噪的稳健设计优化[D].上海交通大学，2011.