过去:2003年以前
自关闭守到国门打开时期 合资品牌汽车垄断时期 自主品牌汽车出现时期
现在:2003-2010年 NVH启蒙时期:2003-2007 NVH快速发展时期:2007-2010
未来:2011以后 近期未来:2011-2015 长远未来:2016以后
2003年以前 声学与振动的基础领域
声学与振动是一门古老的学科,中国在振动与声学方面的研究非常深入,其中比较有代表性的有: 中科院声学所、南京大学:基础声学、水声学 同济大学:建筑声学
期间涌现出一些大师级人物:
噪声与振动的应用领域 八十年代以来,中国在噪声与振动应用领域非常活跃。如: 船舶系统:上海交通大学、武汉701所、无锡702所,都具有良好的消声室、混响室、水声室等。 航天与航空系统:南京航空大学、西北工业大学,涉及到复杂结构的模态问题、结构振动等。 机械领域:华中科技大学、清华大学,涉及到故障诊断、信号处理等。
汽车噪声与振动几乎是空白 1949年到80年代初(自关闭守到国门打开时期): 中国主要是生产卡车 轿车的产量很少(红旗牌、上海牌,等) 少量苏联和东欧的轿车 轿车是高档的奢侈品 几乎没有关注NVH性能
80年代初-90年代中期(合资品牌汽车垄断时期):
90年代中期-2003年(自主品牌汽车出现时期): 合资品牌汽车仍然把持着中国市场。针对中国市场,开始了部分改款设计,涉及到一点点NVH问题。 自主品牌开始出现。只停留在整车和系统的布置设计,而且以模仿居多。
对NVH和其他的性能关注很少,也没有实力来做好性能。
自主品牌汽车的NVH性能非常差。在有车就能卖出去的年代,顾客不挑剔,而且顾客对汽车的认识也不多。
对明显的NVH问题,采取“头痛医头,脚痛医脚”的工作方式。而且办法很少,效果不显著。
没有系统的开发流程。
现在:2003年-2010年 现在时期:分为两个阶段:
NVH启蒙时期:2003-2007
NVH快速发展时期:2008-2010
启蒙时期的特征 各个方面都开始重视NVH 主机厂(OEM)意识到NVH的重要,逐年增加投入,NVH队伍快速扩大 行业关注NVH,各种会议和培训越来越多,汽车工程学会NVH学组成立 顾客逐渐走向成熟,对噪声与振动开始挑剔; 海外华裔学者对中国汽车NVH发展的推进,比如讲课、出书、交流等
实验室与CAE的大量投入 各个公司纷纷兴建试验室,如:
CAE的使用开始普及: 人才队伍快速发展
高校、咨询公司与供应商 高校的一些教授开始了NVH研究,NVH研究生招生扩大,企业开始了与高校的合作; 国外的相关公司(LMS,BK,Altair,等等),在中国的业务主要是出售仪器和软件,国内的咨询公司开始出现,主要是做CAE分析。 国外供应商的提供相应的技术支持,沿海的自主供应商开始重视产品的研发,逐步具备产品开发能力 内地的供应商还没有觉醒,只有简单的加工能力
研发和研究领域 在前期,主要是解决通过噪声的问题,后期开始关注车身和整车,如:
但还有很多领域很少被关注:
现在:NVH快速发展时期:2008-2010 这个时期,中国自主品牌汽车正在经历从空间布置开发到性能主导开发。
什么是空间布置开发
什么是性能主导的开发 在空间布置开发的基础上,同时进行性能开发 静态性能:造型、人机工程,等 动态性能:NVH、碰撞安全、操控,等
快速发展时期的特征 对NVH的重视加速 市场激烈的竞争使得主机厂对NVH高度重视,在NVH上的投入成倍增加,对NVH人才的需求更大 行业的关注力度加大,汽车行业、航天、船舶等在都关注汽车NVH。 各种讲课、培训更加频繁。例如:今年9月、10月、11月都有大型NVH培训或者会议 行业间的交流扩大。例如:主机厂之间、主机厂和供应商之间; 政府把NVH作为自主汽车的一个重要技术领域,准备建立“企业噪声振动国家实验室”。
全面建设NVH实验室和发展CAE能力 实验室的投入快速增加。没有实验室的企业忙着建实验室,如奇瑞;有实验室的企业开始兴建新的实验室,在数量上增加,如长安;中立机构修建实验室,如天津汽车研究中心,重庆汽车研究院。 风洞实验室投入使用。同济大学建立大型风洞实验室;吉林大学建立小型风洞实验室;绵阳对航空风洞进行改造成可以用于汽车测试的风洞。企业对风洞的需求增加,有些企业在国外做风洞试验。
CAE的更广泛地应用。开始涉足整车领域、非线性领域。同时开始了统计能量分析等新领域。
人才队伍迅速发展 高校、咨询公司与供应商 高校:与企业的合作加强,建立战略联盟的关系,开始了部分基础方法的研究。 咨询公司:国外的咨询公司(LMS,BK,Altair,等等)开始大量介入咨询项目;国内的咨询公司在成长,除了做CAE分析外,开始涉足测试分析。 供应商:国外的供应商开始在中国发展研发能力;沿海的自主供应商开始成熟,部分企业与国外供应商旗鼓相当;内地的供应商开始觉醒。
流程、规范、数据库 NVH开发流程的建立 NVH规范的完善 NVH数据库的建立
研究领域的扩大 几乎铺开到汽车所有的系统和领域,如发动机、动力总成传递(发动机-离合器-变速器)系统、风噪系统。
自主品牌轿车NVH水平大大提高 例子:长安“悦翔”的NVH水平超过了同级别合资品牌轿车 中国汽车NVH领域存在的问题 具备基本的试验条件,但数量上远远不够 缺少某些领域的实验室,比如动力传动NVH实验室,等等 具备基本的CAE条件,但硬件和软件的支撑上要加强 具备一定的NVH工程实践经验,但专家队伍远远不足 开展了不少NVH领域,但广度和深度上还有很长的路要走 建立了初级的NVH数据库,但需要完善 建立了NVH流程与部分规范,但不完善,不标准,执行力不够 开展部分NVH方法及基础的前沿探索,但还有很长的路要走 研究的水平和论文质量不高
NVH开发流程的问题 自主开发的流程是混乱的 NVH的开发模式也不清晰 目标设定及分解不明确 没有足够的多方案设计 不能在开发的前期发现问题 在前期不能做到与其他性能间的平衡 与D&R工程师的合作不密切 不能预测工装车NVH性能 缺乏有效的交流平台
NVH的未来:2011年以后 产品开发与研究的三个层次
近期未来:2011-2015年,做好第一层次的工作,产品接近世界一流水平,完善第二层次的工作,由学校与企业共同完成
长远未来:2016年以后,继续做好第一和第二层次的工作,逐步建立科学实验室,从事噪声振动的基础研究。
对2015年的预计:
实验室和人员需求 对一个自主开发的汽车达到100万辆,有几个车型平台,有十多个甚至更多款车的企业来说,需要大量的实验室、人员。
实验室: 需要兴建传动系统NVH实验室 需要有自己的低噪声空气动力风洞试验室 需要兴建环境整车消声室 增加整车实消声室 增加发动机消声室 弹性元件实验室 材料实验室
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人员: 至少需要300~500名NVH工程师 每个领域都有专家
主机厂-供应商-高校的格局 主机厂:
开发的模式和流程与世界一流企业相近 建立了完善的数据库、知识体系 与供应商的分工比较明确 建立了NVH基础与方法研究部门,从事方法研究
供应商: 有自己独立的研发能力 很多部件和系统的开发由供应商来承担
高校:
行业的交流 中国NVH协会将成为一个在国际上有影响的组织 年会的规模将达到500人,甚至更多 发表的论文将深层次地总结开发中的问题 它将更紧密地与“国家重点实验室”和高校合作 主导全国NVH知识的培训
技术发展 整车NVH集成技术
车身NVH技术 车身气密性与声密性的统一 q局部模态、整体模态、车身接附点的优化 结构模态与声腔模态的控制 车身轻量化对整车噪声与振动的影响分析及控制 新型隔声材料、吸声材料、阻尼材料的研究与应用 用新型结构(如夹心板结构)来降低车身的噪声与振动 车内异响的前期控制技术 深化统计能量分析研究和相关试验技术
发动机
动力总成传动系统领域 发动机-离合器-变速器的传递模型以及灵敏度分析 变速器啸叫与敲击机理的分析与优化 后桥驱动系统的噪声与振动机理研究与控制 驱动轴系的振动分析及对车身的传递 传递轴系与半轴的振动分析 动力总成与轴系的整体振动耦合研究
动力集成系统与整车匹配系统
测试技术 振动激光测量技术:车身结构振动测试、发动机结构振动测试、NVH专用材料的测试、等。 声全息测量 噪声振动对车内传递通道的测试与识别:声传递函数测量和振动传递函数测量 辐射噪声测试技术:车身的辐射噪声测试、发动机的辐射噪声测试、排气壳体的辐射噪声测量,等等。 材料的测量:阻抗管法测材料声学性能 部件隔声的测量:混响室法测整车吸声性能、混响室-半消声室法测部件隔声性能等 风噪测量:包括道路上风噪测量、风洞试验室风噪测量 路面-轮胎噪声测量
噪声与振动的基础理论及方法研究 汽车声品质与DNA的研究 半主动与主动噪声与振动控制研究 轮胎噪声模型分析 新型发动机(如变气缸发动机)的噪声与振动研究 发动机结构振动和燃烧噪声控制的研究 动力总成系统参数匹配对噪声与振动的影响 进气-发动机-排气系统的噪声机理研究及控制 变截面进气歧管对进气系统的影响研究 双模态消音器和主动消音器的研究 汽车噪声与振动控制的新材料和结构的研究 轻量化材料和结构的噪声与振动研究 新型隔声材料的研究 高历程汽车噪声振动控制研究 系统的噪声与振动的稳健性研究 混合动力汽车噪声与振动的研究 燃料电池汽车的噪声与振动研究 风噪机理的研究及控制 新型隔振器的研究
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