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【整车风噪开发解析】——噪声类型与开发策略


整车风噪有哪些类型？

风噪开发过程中有哪些策略？

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整车风噪分类



（1）形状噪声
与整车外造型设计有关，噪声源取决于气动外形的开发。表现为宽频噪声。在风噪早期通过数值仿真或油泥模型结合声学舱在风洞内进行试验是目前识别与控制形状噪声的技术手段。

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形状噪声

（2）空腔噪声
与密封条的具体形式、结构和位置相关。表现为中低频噪声，主要是由气流与空腔结构相互作用引起。可通过空腔进行封堵、隔断解决。空腔噪声无法采用仿真的方法进行识别，因此在前期开发阶段，对数模关键部位进行检查，识别空腔噪声风险尤为重要。

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空腔隔断

（3）泄漏噪声
与整车气密性以及密封圈圈数、固定窗，玻璃导槽和后视镜等密封设计有关，主要集中在高频段，表现为“呼呼”声。应对泄漏噪声方方法很多，风洞和道路试验均可识别泄漏噪声。也可通过气密性试验、烟雾试验、超声波试验和涂蓝试验对密封问题进行诊断。同空腔噪声一样，泄漏噪声在前期开发阶段不易采用仿真方法识别，在开发阶段对整车数模关键部位密封与干涉量等进行检查，并对干涉量进行严格控制及其重要。

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各部件密封对泄漏噪声贡献

（4）口哨声
与产品设计的可靠性，制造和安装公差有关。经常发生在后视镜、前进气格栅、发动机罩前密封条和天线等区域。表现为窄带噪声，频率很高、很尖。口哨声通过风洞和道路试验很容易识别，仿真往往需要非常精细的网格，才能达到识别精度，在工程中应用较少。

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天线噪声

（5）风振声
与乘员舱大小，天窗位置和扰流板设计等相关。频率在15~20Hz左右，一般超过105dB乘客会有压耳感受。风振问题通过仿真和试验均可识别，且解决方法成熟，一般在造型阶段就进行介入。

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风振噪声

各类风噪声抱怨的优先级一般为：口哨声＞泄漏声＞空腔噪声＞形状噪声＞风振声

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整车风噪开发策略



懿朵科技根据多年整车风噪项目实施经验，同时结合主机厂软硬件资源，开发了高效快速的风噪技术路线。
（1）CAS阶段
CAS阶段数据版本更新快，需要快速的确定CAS主体外形，以此作为后续风噪开发的基础。CAS阶段首先根据《风噪关键部件设计与尺寸推荐表》对数模进行检查（如图），提出改型意见。推荐表被大量上市车型所采用的成熟设计方案参考，可提高CAS模型定型与优化的效率。同时采用基于稳态CFD分析的SNGR方法进行外CAS风噪仿真和优化，相比于瞬态方法SNGR方法能在短时间内对CAS模型进行多轮优化，在计算资源充足的情况下几乎能做到一天完成一个方案计算，确保紧跟CAS开发的进度。

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不同轿车和SUV车内响度

（2）整车阶段
整车阶段外CAS造型大体上得到确定，可基于确定的CAS模型做细微调整，这期间主要可以调整对风噪影响较大的细节造型（如A柱、后视镜附近区域）以及对整车密封的排查。
外造型采用非稳态风噪分析方法，对舱内噪声进行分析计算，评估不同版本的整车数模的风噪水平，同时采用稳态方法快速提供相关修改意见。
密封问题在实车阶段往往很难整改且代价昂贵，由密封产生的空腔噪声和泄漏噪声对舱内噪声影响非常大，因此在开发阶段进行动态密封检查非常重要。懿朵科技根据动态密封检查表，对密封条干涉量、空腔位置、面差等设计进行排查，并提出相关整改建议。检查表对有100项之多，该项工作可以使用懿朵自主开发的动态密封检查软件（EDMU）来实施。

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懿朵动态密封检查软件（EDMU）界面

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懿朵动态密封检查软件（EDMU）操作界面

（3）样车阶段
样车阶段风噪开发的重点是通过测试手段对试制样车进行风噪摸底与问题排查与诊断。
性能摸底包括路试与风洞两种，一般需要对整车进行完整密封，测试驾驶员人耳处声压级和语音清晰度，得到对应的路试风噪性能以及风洞风噪性能。
问题排查主要采用采用烟雾试验、气密性试验、超声波试验、涂蓝试验等对静态密封进行测试，诊断静态密封不良的问题；在静态密封不良问题整改之后，采用部分密封（开窗法）的路试或风洞测试进行动态密封问题定位和诊断，发现问题立即整改。动态密封问题诊断可能需要多轮测试诊断和整改，直到风噪不出现问题，一般多采用路试。

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性能摸底测试

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问题排查

（4）量产车阶段
量产车阶段多风噪问题已经整改结束，这个阶段根据需要对实车状态进行路试或风洞测试，进行性能摸底与验收。

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总结



风噪是一门交叉学科，风噪仿真理论上可以了解任何信息，可以给出正确的趋势，但准确度不高， 最好用试验验证，仿真的结果可以进行优化，同时用来指导试验。试验可以对风噪进行评估和做一定改善研究，但缺少细节信息。试验中的现象和数据、仿真的结果分析都依赖于理论方法指导，要解决风噪问题，需要仿真、试验和理论有机结合。
风噪性能是一点点“抠”出来的，风噪开发在整车开发过程各个阶段都需要参与，同时也需要各个部门之间协调配合。整车风噪的开发在概念阶段就需要介入，制定风噪目标。声学包定义也要考虑风噪，早期造型阶段多关注形状噪声，声学包定义阶段多关注空腔噪声，详细设计阶段多关注泄漏噪声，道路试验优先处理口哨声。道路试验多做主观评价，风洞试验进行主观评价和客观测试。
注：本文提到各种仿真和试验方法以及相关问题，在后续风噪系列文章中将会一一详细说明与解答，衷心欢迎各位同行批评指正共同进步。
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