4 NVH 虛擬環(huán)境技術(shù)進(jìn)一步走向工程應(yīng)用

　　針對車輛NVH 性能的CAE 分析結(jié)果, 已不僅局限于曲線、圖表的形式。借助于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境, 可向有關(guān)技術(shù)、管理人員及最終用戶提供身臨其境般的聽覺、觸覺及視覺感受, 從而能夠在車型開發(fā)的早期階段, 先于樣車的出現(xiàn)而切身體會其NVH 性能,并據(jù)此進(jìn)行主觀、客觀評價(jià)和改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。這個(gè)在幾年前提出的技術(shù)概念已成為現(xiàn)實(shí), 并在工程應(yīng)用中不斷完善, 從而逐步走向成熟。?

　　據(jù)報(bào)道, 國外已有汽車公司研制出適合于工程應(yīng)用的交互式NVH 性能模擬裝置———NoViSim, 可對由CAE 模型預(yù)估及性能試驗(yàn)獲得的車輛噪聲、振動(dòng)信號實(shí)施精確回放。評價(jià)人員( 技術(shù)人員、管理人員、用戶等) 首先設(shè)定被模擬車型的相關(guān)參數(shù)及載荷、路況等環(huán)境信息, 然后在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中對油門、制動(dòng)、擋位等進(jìn)行交互式操縱, 獲得關(guān)于噪聲、振動(dòng)信號的實(shí)時(shí)反饋與切身感受。還可隨時(shí)切換車型參數(shù), 以便針對不同車型進(jìn)行性能對比。該系統(tǒng)目前已被有關(guān)企業(yè)納入其新品車型的設(shè)計(jì)開發(fā)流程, 用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的聲學(xué)品質(zhì)目標(biāo)設(shè)定以及概念設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)NVH 性能的主觀評價(jià)[17]。應(yīng)用車輛NVH 虛擬環(huán)境技術(shù), 可以在設(shè)計(jì)開發(fā)流程中逐步擺脫對物理樣車的依賴, 并最終實(shí)現(xiàn)“零樣車”的NVH 設(shè)計(jì)開發(fā)模式, 從而大大縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期并降低費(fèi)用。除此之外, 一方面, 基于對測試環(huán)境的完全可控性, 上述虛擬環(huán)境技術(shù)能夠從根本上克服傳統(tǒng)實(shí)車道路測試方式下的測試環(huán)境難以再現(xiàn)以及測試結(jié)果一致性較差的弱點(diǎn)；另一方面, 較之傳統(tǒng)的實(shí)車消聲室內(nèi)NVH 測試評價(jià)方式, 虛擬環(huán)境技術(shù)能夠提供高度逼真且更為豐富的駕乘工況體驗(yàn), 由此可大大提高NVH 評價(jià)結(jié)論的普適性與說服力, 并可成為聯(lián)系專業(yè)人員與用戶的技術(shù)橋梁。
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　　由于尚未實(shí)現(xiàn)商品化, 迄今為止, 類似于上述NoViSim的車輛NVH 性能模擬裝置僅由個(gè)別企業(yè)研制并應(yīng)用。為使這項(xiàng)技術(shù)得到推廣, 實(shí)現(xiàn)其商品化是必由之路, 這也是技術(shù)發(fā)展的客觀要求與必然趨勢。

　　5 用于車輛噪聲控制的材料及結(jié)構(gòu)技術(shù)有所創(chuàng)新和發(fā)展

　　迄今為止, 阻尼、吸聲材料及結(jié)構(gòu)在汽車噪聲控制領(lǐng)域獲得了極為廣泛的應(yīng)用, 例如: 阻尼涂層、泡沫材料、約束層阻尼結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾吸聲表面以及最近出現(xiàn)的ABA 隔熱墻襯墊, 等等。這些已成為改善車輛NVH 性能的最主要的工程處理手段。傳統(tǒng)的阻尼、吸聲材料及結(jié)構(gòu)普遍存在低頻性能差、空間難以布局等弱點(diǎn), 限制了其在汽車上的有效使用。因此, 汽車噪聲控制領(lǐng)域目前迫切需要能夠克服上述弱點(diǎn)的新型材料及結(jié)構(gòu)。在這方面, 非阻塞性粉體及顆粒阻尼結(jié)構(gòu)(NOPD) 是一項(xiàng)極具價(jià)值的新技術(shù), 其適用頻帶寬, 可以不占用有空間, 并且成本低廉。為使該技術(shù)能夠在汽車工程領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用, 目前需要通過進(jìn)一步研究解決兩方面的問題: 一是對其阻尼作用機(jī)理的深入揭示, 二是工程應(yīng)用的指導(dǎo)性原則和技術(shù)規(guī)范, 且后者更為迫切。在噪聲、振動(dòng)的主動(dòng)控制領(lǐng)域, 壓電材料體積小、質(zhì)量輕、響應(yīng)迅速,因而具有良好的工程應(yīng)用前景。目前, 國外已有技術(shù)機(jī)構(gòu)將壓電陶瓷材料用于新型汽車消聲器的研制開發(fā) , 試圖將壓電材料制成傳感器和激勵(lì)器并集成于汽車相關(guān)構(gòu)造當(dāng)中, 例如轉(zhuǎn)向柱等, 從而形成機(jī)敏結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段, 在汽車噪聲控制領(lǐng)域, 壓電材料技術(shù)的應(yīng)用研究多數(shù)還處在探索、試驗(yàn)及改進(jìn)的階段。然而, 鑒于壓電材料的種種優(yōu)勢以及汽車噪聲控制的迫切需求, 在短期內(nèi)走向工程應(yīng)用是其必然的發(fā)展趨勢。?

　　6 結(jié)束語
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　　長期以來, 汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家對汽車噪聲控制問題給予了高度重視, 積累了較為豐富的理論與技術(shù)研究成果和解決問題的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。然而, 由于問題的復(fù)雜性, 該領(lǐng)域目前仍然存在著大量的理論和技術(shù)空白, 其中有許多是世界性的難題, 這意味著相對于汽車技術(shù)的其他方向, 在汽車噪聲控制領(lǐng)域中, 目前尚未形成被發(fā)達(dá)國家技術(shù)壟斷的格局。國內(nèi)汽車行業(yè)應(yīng)當(dāng)充分把握這一時(shí)機(jī), 在跟蹤、學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)以形成“后發(fā)優(yōu)勢”的同時(shí), 通過自主創(chuàng)新,力求在短期內(nèi)取得某些方面的率先突破, 從而帶動(dòng)汽車噪聲控制技術(shù)的整體跨越式發(fā)展。