为什么很多汽车工程师都说【NVH是玄学】？

2018-5-28 16:31| 发布者: weixin| 查看: 717| 评论: 1|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 随着人们对汽车舒适性的要求越来越高，汽车厂商们对汽车NVH问题也越来越重视，各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

　　编者按：随着人们对汽车舒适性的要求越来越高，汽车厂商们对汽车NVH问题也越来越重视，各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。然而有很多汽车工程师都说【NVH是玄学】，为什么呢?小编特转载知乎网上网友们的观点，供大家参考。

　　凌波微步：
　　NVH包括噪声、振动、声震粗糙度三个方面，每一项都不是省油的灯啊!

　　如果你是一个NVH工程师，经常会有如下的对话。

　　某领导：P工，我们的客户反映在高速上行车速度在70~90之间的时候，方向盘产生较高频率的振动，客户对此非常不满意，嚷嚷着要退车，你分析以下原因，然后出一个整改方案……
　　P工：……
　　某领导：P工，我们的客户反映我们的车在颠簸路况下，车身左前下方会产生“咔嗒咔嗒”的打铁声，客户觉得该车有严重质量问题，嚷嚷着要退车，你分析以下噪声源在哪里，然后拿出一个整改方案来……
　　P工：……
　　某领导：P工，我们的客户反映，我公司XXX型号的车型驾驶室隔音性能不好，高速行驶时产生的风噪声严重影响车内乘员体验，客户对此非常抱怨，你组织相关人员分析以下，拿出一个整改方案来……
　　P工：……

　　NVH为什么难搞，因为，乘员感受到的，车辆存在的问题往往非常直观，比如方向盘抖动、地板“发麻”(我司NVH工程师语)，车内噪声大等，是显性的，外露的。但是导致这些问题的原因往往隐藏得比较深，比如方向盘抖动，很可能查来查去，是轮胎的问题;商用车驾驶室、保险杠抖动，有可能是传动轴没做动平衡。导致这些问题的原因是隐性的，就算是专业知识积累过硬，实战经验丰富的工程师，也要经过各种测试，验证，排查才能最终确定原因。

　　所以，所谓玄学，就玄在问题根源的探究上，导致NVH问题的原因可能是一个点，但大多数情况是非常复杂的机理造成的。结果好点的最后问题原因找到并并解决了;结果差点的，这个车解决了，下个车又出现，而且用解决上个车的方法解决不了这个车的问题，让你欲哭无泪。我司某车型行车过程中会出现一种“哨鸣”的噪声，捣鼓了这么多年也没弄明白，囧。

　　崔磊：
　　因为它确实很玄。

　　事关车身、地盘等所有部件的结构、材质、装配工艺等等，可以说是一个牵一发而动全身的系统工程。

　　当你发现nvh 指标达不到设计要求的时候，全车成千上万的零件啊，到底该提升哪里!?

　　就拿噪音高低的这一个指标来说，噪音太大，要解决这个问题怎么办?加隔音材料吧，车重超了。不加隔音材料吧，又不知道怎么改结构。低俗状态噪音达标了吧，中高速可又有奇怪的声音出现。

　　而找到彻底解决问题的方法，尤其是对于只会逆向开发的中国厂商来说，几乎是不可能完成的任务。也许仅仅需要把发动起前移或者升高十毫米，噪音问题就能改善，但谁能想到呢?况且，这都是设计定型的状态，改发动机安装位置?开什么玩笑。

　　鹭泽：
　　蟹妖。

　　搞了几年异响，严格来说不算NVH，也还是个新手。正向的CAE分析什么没玩过，都是逆向分析。逆向分析的难度在于找问题点。从这点来说国内的的台架实验弱爆了。我是经常看着milford的四台road simulator咽着口水，国内那台还是阉割过的。

　　举几个栗子讲一下异响多玄。

　　1. 某车型后门关门之后会有一个轻微的嗡一下。

　　如何解决?

　　解决方案是把一个后箱钣金的金属挂钩Tab弯折成和车身垂直。

　　还不够玄?

　　2. 某车型急加速油门后车顶传出呼呼声。

　　解决方案是后箱天窗排水孔加了个泡棉。

　　如果还觉得不玄的，都想明白原理的，私信我。我们缺少异响分析工程师。

　　反正我经常和客户说，异响这个东西是心理学问题不是车辆工程学问题(忽悠)。一般如果车没有毛病就是人有毛病。客户们纷纷点头。

　　王海：
　　NVH： Noise Vibration&Harshness，是涉及汽车乘坐舒适性、平顺性和整车噪声控制的一门研究方向，评价主要是从主观感受、客观数据进行评价的。

　　我校汽车方向特色就是这个，在下不才，说说“玄”在哪里：

　　研究方法：CAE模拟仿真、振动学测试、整车振动试验等等方法对于NVH的分析不像很多研究那样“因果分明”，往往结果很复杂多样，各处部件相互影响导致分析很繁琐，模拟不容易得出正确结论。

　　噪声源：整车在某一频率出现的问题可能涉及到从轮胎到发动机、底盘各个部件，更有可能出现部件互相影响产生共振，牵一发动全身的效果，很难测试出振动源并进行改进。

　　工况复杂：振动在汽车的复杂工况下会面临不同的激振频率、振幅，很难说一套解决方案不会在另一个工况下也保持良好效果，只能尽量满足需求。

　　测试复杂：没有长期的实践，一部车的NVH性能很难得到认证，不见老化后是否还能保持良好的平顺性等问题是模拟不出来的，而且不拿车当回事的消费者说不定一个改动就毁了上千次NVH实验的成果。

　　评价方法多样：并不是所有的声音都要消除，人耳对噪音的反应也不是和声压级成正比的(请自行百度A计权)，所以在评价、分析结果的时候要从主观感受来讲，根据需求解决问题，比如一些性能车会向车内导入引擎声，一些商务用车会调整到最佳舒适噪声，就使得NVH更加蒙上了一层“玄学”的影子。

　　GearDing：
　　讲几个段子，你们感受下：

　　1，某车型试驾时，前面一切顺利，直到第二排的乘客下去，坐在第三排的x总发现一个严重的问题：空着的第二排座椅很抖。众领导体验后纷纷表示这是一个严重的NVH问题。工程师各种分析测试找原因和解决方案不表，两个月后，无解。只好再次试驾评审，大老板Y总亲自出马，感受一下后觉得抖是有点抖，但也没那么严重，问题关闭。

　　2，A工的邻居买了一辆我司的新车，开起来很贴心。某日路遇A工，大大的表扬了一下，尤其是称赞了一下“太安静了”，A工微微一笑，指出此车在3000转，60km/h的工况下会有异响。邻居回去一试果然如此，此后越听越难以忍受，退车了事。

　　3，我司NVH专家某次搭我的车回家，下车时对我指出排气管锈穿，左前门密封条破了，轮胎需要做动平衡，门铰链得上油等等问题，检查后果然如此。

　　4，做某混动项目的H工最大的挑战是纯电动模式下油箱内油液晃动的噪音，不同液面高度还有不同的噪音。H工常常哀叹没有发动机之后，什么杂七杂八的声音都清晰可见了。

　　知乎用户A：
　　NVH指的是Noise(噪声)、Vibration(噪声)与Harshness(声振粗糙度)

　　噪声和振动两者密切相关，研究方法也有相似之处，而声振粗糙度国内很少有企业有相关测试方案。本科阶段曾经跟过一个关于制动尖叫噪声(brake squeal)的项目，接触过国内一些企业关于NVH研究的现状。自己就来抛砖引玉一下，说说噪声这一块吧。

　　一、研究方法：
　　1. CAE分析
　　根据实物建模，模拟台架试验，通过理论计算得出试验噪声，在理论基础上提出改进方案，方案会在试验上进行验证。

　　2. 试验
　　1) 台架试验：对样件做噪声台架试验，得出噪音结果。试验工程师根据试验结果，基于经验提出相关方案，通常会尝试很多种方案，直到得出满意结果。

　　2) 整车道路试验：对样件做整车路试，得出噪音结果，基于结果提出方案。前期的台架试验以及CAE有效方案最终也会在路试上验证。

　　二、主要难点：
　　1.基于复模态分析的理论分析只能模拟台架试验，理论计算结果与测试结果相差较大，需要继续改进，或提出新的算法。

　　2.CAE手段准确性不高，常常难以捕捉正确的试验噪声，许多参数难以测量，材料很难以准确地模拟。CAE分析难以减少试验次数，很难起到缩短试验周期的作用。

　　3.台架试验方案尽管基于经验，但是每个项目不同，没有一个明确的方向

　　4.台架试验结果与路试结果相差较大。

　　结论：
　　NVH的“玄”主要在于涉及相关的零部件众多，各种参数与工况条件较为复杂，理论分析(复模态分析)与CAE分析的准确性不高，台架试验结果又与路试结果有出入，没有一个明确的方向指导。为了得到一个好的测试结果，很多时候有“碰运气”的成分。

　　知乎用户B：
　　简单做过几个月的CAE，但是没怎么实操过NVH。

　　不太理解为什么是玄学，如果他说仿真玄，那我可能理解是因为量化指标不好评价?还是说经常被一些水平不高的分析误导?

　　就我个人理解，仿真对工程设计是一个正确的方向，每个公司只要有钱、有人员都应该向这个方向进行积累，但仿真本身也是需要积累的，不是说请个博士，软件用的熟练就一定会有好的效果。

　　仿真有一个特别好的地方就是，可以把一些微小的改变，用软件模拟出具体的影响效果，而实验本身基本上是不可能再现的。

　　我理解你朋友所说的玄，可能就是因为很多NVH给出的指导方向，无法通过实际验证证明有效。

　　但是，这个是一个循环解释的问题，如果你有很多的实验积累，你一定会慢慢相信基于实验数据输入(约束)进行的仿真，并会据此制定一些系统解决方案。

　　如果你的实验水平有限，据此进行的仿真可能结果就很难说明问题，甚至仿真结果因为消除噪音的需要，导致结果偏离。

　　仿真本身去过多的追求精确性可能得不偿失，相对准确、可量化的比较才是其价值所在。

　　我们遇到的例子：

　　风阻对油耗的模拟，仅改变外后视镜的部分外观，以改变气流方向，减少阻力。在试验场根本不可能测试出来，但仿真很明显可以看出来，这个变化对风阻的改善。OK，这就证明我们的改善方向正确了，且大体可以得出改善的幅度。然后结合其他的改善项目，一点点累积，制作一个系统的改善方案，即达到了整体改善经济型的目标。

　　哎呀，说不清楚感觉。肚里货不多，仅知道个大概真不该出来献丑。

　　事实甚于雄辩：我在BYD的时候，很多仿真结果就不会相信;等我来到现在的公司，仿真的结果往往能解答无数我们实验无法评价的结论，自然就信了，能评价了还玄啥。

　　梓晓杉：
　　因为国内搞不好。

　　1.整车厂没有技术，也没有动力去搞技术，既然车能买能赚钱，为什么要花大力气去搞一个性价比极其低的NVH?

　　2.大学老师都在赚钱，没多少人在搞工程实际，既然忽悠企业可以赚钱，为什么要认真帮他们做?即使有想认真做的老师，拿项目本领不强，也没经费支持他做。

　　3.理论也难。一般理论用到定常系统的随机振动分析。一来定常系统是一般复杂系统的简化，认为物理系统参数恒定，肯定对结果有影响。二来汽车整体理论上有无数个自由度，完全分析其振动情况完全是不可能的，只能作为刚体来简单计算其模态，然而白车身上放发动机，各种玻璃，和底盘对其模态有如何的影响?不得而知。

　　个人经历得出的观点，仅供参考。

　　本文整理自知乎精选“为什么很多汽车工程师都说「NVH 是玄学」? ”一文。

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