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什么是NVH？

NVH是指Noise(噪声)，Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)。由于以上

三者在机械振动中是同时出现且密不可分，因此常把它们放在一起进行研究。

声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对振动和噪声的主观感觉，不能

直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的

感觉，因此有人称Harshness为不平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击

激励产生的使人极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。

举个例子，当汽车通过接缝或凸包时将产生瞬态振动（Harshness），它包括冲

击和缓冲两种感觉。系统刚度越大，车身瞬态振动的幅值越大，冲击越严重，

同时固有频率增加使振动衰减变快，缓冲的效果变好。同时它还给出了利用多元

回归模型得到的冲击和缓冲方面感觉等级的经验公式。总的说来，声振粗糙度描

述是振动和噪声共同产生的使人感到极度疲劳的感觉。简单地讲，乘员在汽车中

的一切触觉和听觉感受都属于汽车NVH特性研究的范畴，此外，还包括汽车零部

件由于振动引起的强度和寿命等问题。从NVH的观点来看，汽车是一个由激励

源（发动机、变速器等）、振动传递器（由悬挂系统和边接件组成）和噪声发射

器（车身）组成的系统。汽车传动系统NVH特性研究是以汽车传动系统作为研

究对象的，是属于于汽车整车NVH特性研究的子系统。目前的研究来看，汽车传

动系统NVH特性研究主要是研究由发动机作为一个激励源产生的或汽车处于某

种工况下的传动系统NVH特性。国外对动力传动系振动特性的研究起步较早，国

外先进的汽车厂家从80年代以来已经将汽车结构的动态特性纳入产品开发的

常规内容。尤其是20世纪90年代以来，丰田（Toyota）、通用（GM）、福特(Ford)、

克莱斯勒（Chrysler）等大汽车公司的工程研究中心专门设立了NVH分部，集中

处理汽车的噪声（Noise）、振动（Vibration）和来自路面接触冲击的噪声声

振粗糙度（Harshness）。

现代汽车NVH研究发展概况(汽车设计专栏系列六十一)

谢颖

NVH是指Noise〔噪声)、Vibration(振动)和Harshness〔声振粗糙度)。从

NVH的观点来看，汽车是一个由激励源(动力系统、路面等)、振动传递器(由悬

挂系统和连接件组成)和噪声发射器〔车身)组成的系统。

车内噪声产生机理主要有三种：空气动力性噪声；机械噪声；空腔共鸣。

汽车NVH特性研究的建模有下列方法：多体(MB)系统动力学方法。主要应用

于底盘悬架系统、转向传动系统低频范围的建模与分析。有限元方法(FEM)。一

方面，它适用于车身结构振动、车室内部空腔噪声的建模分析；另一方面，与多

体系统动力学方法相结合来分析汽车底盘系统的动力学特性，效率能大大提高。

边界元方法(BEM)。与有限元方法相比，此法能方便地处理无界区域问题，但计

算速度较慢。此法在处理车室内吸声材料建模方面具有独特的优点。此法与有

限元法都较适合于中、低频范围。统计能量分析(SEA)方法。对于中高频(300Hz

以上)的汽车NVH特性预测，如果采用FEM建立模型，将大大增加工作量而且准

确度并不高，此时采用SAE法是比较合理的。同捷公司目前主要是将前三种方法

结合运用。

汽车NVH特性的研究国内外并没有统一的客观评价方法。一般是将汽车的

NVH特性分为十个等级，通过专家实际乘坐的感受来评价好坏。另外，有些文献

中介绍了一种主、客观评价指标之间转化的参考经验公式，把触觉、听觉方面

主观上的等级，和测点的运动速度、加速度等值联系起来做出评价。

同捷公司的NVH分析贯穿了整个整车开发流程。首先根据市场现有同类型汽

车的NVH性能水平设定新车型的NVH标准，再根据整车NVH性能目标的要求确定

各主要子系统的性能标准。这些子系统包括悬架系统、动力总成悬置系统、车身、

排气系和转向系统等。

车身、车架结构动刚度分析结构刚度方面的缺陷。动力总成悬置系统的隔振

研究是改善整车舒适性的重要内容，液压悬置系统的发展与完善使这一问题得到

较好的解决。排气管悬置系统的隔振研究是为了改善动力总成的激励由排气管

传递给车身的振动，可以通过改变悬挂点位置、刚度来实现。悬架系统和转向系

统，通过合理匹配悬架系统各参数，可以改善整车平顺性。制动噪声，通过对

制动盘