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NTF技术在车辆NVH性能开发中的应用 　　摘要： 　　介绍NTF（Noise Transfer Function）分析在设计开发阶段和试验验证阶段的应用，重点包括目标值设定方法、仿真模型搭建方法、模型精度提高方法、仿真优化步骤、试验测量方法.提出优化仿真NTF曲线峰值的PSA（Panel Structure Acoustics）方法；运用此方法快速定位导致NTF曲线峰值的问题板件及变形模式，有针对性地对其优化设计，给出PSA法在设计阶段和试验验证阶段使用案例，验证其有效性. 　　关键词： 　　汽车性能； NVH仿真； NVH调校； NTF分析； 目标值设定； 模型精度； PSA 　　中图分类号： U467.493 　　文献标志码： B 　　0 引 言 　　随着车辆的普及，乘用车的NVH性能越来越受到关注.为满足降低成本和减少油耗等要求，乘用车车身设计越来越轻，而消费者对NVH性能的要求却越来越高，这对NVH性能开发提出挑战. 　　NTF（Noise Transfer Function）分析是车辆NVH性能开发过程的关键分析项，其本质是激励点到响应点的声振传递函数.在NVH中，激励点一般指底盘与车身接附点，响应点指驾驶员右耳.NTF是车身声学响应对激励点敏感度的反映，低敏感度车身对NVH性能有益.为降低车身敏感度，一般将NTF曲线峰值控制在60 dB以下.本文系统介绍NTF分析在车辆设计开发阶段和试验验证阶段的应用，提出优化NTF仿真曲线峰值的PSA方法，给出PSA方法在设计开发阶段和试验验证阶段的使用案例，验证PSA方法的有效性.[1] 　　1 NTF在设计开发阶段的应用 　　NTF分析一般由车身概念数据发放节点开始，至车身硬模数据发放结束.整个过程包括NTF目标值设定、仿真模型搭建、计算和优化.NTF仿真模型包括TB车身和乘员舱声腔模型.TB车身模型定义为整车模型中去除底盘和动力总成得到的模型.[2] 　　1.1 NTF分析理论介绍 　　NTF分析理论基础是声振耦合有限元法，对TB车身和乘员舱声腔分别有限元建模，耦合车身和声腔模型求解计算.采用空气单元形函数及声学波动方程，可导出声腔有限元状态方程[3]，类似可导出结构振动有限元方程[4]，即 　　1.2 NTF目标值设定 　　在进行系统的NTF分析计算前需要对NTF所要达到的目标进行设定，用于后期NTF分析结果评价.工程上一般有2?N方法对此目标值进行设定，即经验值法和对标车法.需要注意的是，设定的NTF目标值在开发过程中并不是一成不变的，可以根据设计情况进行动态调整.[7] 　　经验值法是对要求较高的车辆NTF目标值设定为55 dB，要求一般的车辆NTF目标值设定为60 dB，要求稍低的车辆NTF目标值设定为65 dB.对标车法是选取3～4辆对标车辆进行对标车NTF测试，将几辆对标车NTF均值作为新开发车辆NTF目标值，案例参数见表1. 　　1.3 NTF仿真模型设置及精度调整 　　采用模态频率响应法对车身结构和声腔耦合有限元模型NTF计算，底盘和动力总成与车身的连接点施加幅值为1 N，频率范围20～200 Hz激励和4%模态阻尼，结构模态和声腔模态频率截断到500 Hz，计算输出驾驶员右耳声压.某款TB车身模型和乘员舱声腔模型见图1和2. 　　TB车身模型和声腔模型精度决定NTF分析精度，建模过程复杂，需要注意：TB车身定义为从整车上拆除动力总成、底盘形成的车身系统，如果副车架与车身之间连接未通过橡胶衬套连接而是刚性连接，模型中也应该包括副车架模型；车身上质量小于0.5 kg的附件可以忽略，不影响模型精度；座椅需要建模成传声材料. 　　某款车型右悬置z向和1号排气吊钩y向NTF仿真分析曲线和试验测试曲线对比见图3和4，150 Hz之内仿真与试验误差小于3 dB，150～200 Hz精度稍差，试验NTF曲线峰值对应的频率在仿真模型中得到反映，仿真分析NTF曲线满足工程要求. 　　1.4 NTF优化方法 　　不能满足目标值的NTF曲线说明车身可能不满足项目要求，需要进行优化.目前所使用的NTF优化方法主要有结构模态共振分析法和板件贡献量分析法. 　　结构模态共振分析法主要认为问题频率点附近对应的车身结构模态共振是产生NTF曲线峰值的主要原因，需要优化模态振型来消除NTF曲线峰值.一般情况下模态振型中位移最大的位置不一定是NTF需要优化的部位，优化部位需要凭经验判定，对使用者经验要求较高.板件贡献量分析法认为问题频率附近大板件模态共振是产生NTF曲线峰值的主要原因，通过商用软件对问题频点车身大板件进行板件贡献量分析，得到板件对NTF曲线峰值贡献量排序，可以找出贡献量最大的板件.此方法相对于前一种方法可以找出车身上需要优化板件，