發(fā)布時間：2021-09-25所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：為提升乘用車NVH性能(噪聲、振動與聲振粗糙度)，一般主機廠均對白車身局部增加阻尼材料，用以吸收震動及隔音，阻尼材料主要分為阻尼膠板和水性阻尼膠兩種，需根據生產工廠不同規(guī)劃情況確定。部分廠家NVH設計能力較弱，一般采用對標等手段進行設計，造
摘要：為提升乘用車NVH性能(噪聲、振動與聲振粗糙度)，一般主機廠均對白車身局部增加阻尼材料，用以吸收震動及隔音，阻尼材料主要分為阻尼膠板和水性阻尼膠兩種，需根據生產工廠不同規(guī)劃情況確定。部分廠家NVH設計能力較弱，一般采用對標等手段進行設計，造成不能針對震動及噪聲產生的根本部位進行阻尼設計，以及阻尼材料的浪費。文章針對阻尼材料的應用部位及噴涂厚度進行了詳細說明，可對車身設計人員起到指導作用。
關鍵詞：NVH水性阻尼膠
引言
目前中國已成為最大汽車銷售的市場，每年有200款以上的新車上市。隨著消費理念的提升，消費者在選擇一款車型時，已不僅僅是滿足代步要求，其對一款車型各種性能的重視程度越來越高，其中NVH性能已成為重中之重。為提升NVH性能，目前主流車企都對車身部位增加阻尼材料，主要分為粘彈阻尼材料和高阻尼涂料，自動化程度較高的工廠及較高端的車型采用的水性阻尼膠即為高阻尼涂料。
1、阻尼材料概述
阻尼是指阻礙物體的相對運動、把振動能轉化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用。材料的阻尼越大，結構振動越弱、噪聲越小。汽車車身由多種金屬材料組成，但一般金屬材料的固有阻尼都很小。
阻尼材料是將機械振動能和聲能轉變?yōu)闊崮芎纳ⅲ赃_到減振降噪目的的材料。在汽車、機械、兵器、航空航天、艦船等領域中，常用阻尼減振技術將外加的(高)阻尼材料附著在結構件表面得到復合阻尼，通過耗散結構件的振動能量有效控制其振動水平從而降噪。加入阻尼材料以后，復合阻尼因子越大、溫域(阻尼材料工作溫度范圍)越寬，減振降噪的效果就越好。通過隔音阻尼材料獲得復合阻尼因子以增加振動能量的損耗。
汽車阻尼材料包括：粘彈阻尼材料、高阻尼涂料、高阻尼合金、復合型阻尼鋼板、高聚物阻尼材料等。在這些阻尼材料中，使用的比較成熟是粘彈阻尼材料和高阻尼涂料。
(1)粘彈阻尼材料：在粘彈阻尼材料中，應用較多的是瀝青阻尼膠板。它是以瀝青為主的薄片狀材料，用于大面積殼體減振降噪。
(2)高阻尼涂料：即可噴涂型隔音阻尼(LASD)材料，是一種高分子功能涂料，特別適合用于空間曲面結構。早期的LASD采用PVC和環(huán)氧基，阻尼因子略大于瀝青阻尼片，實現(xiàn)了機器人操作。新一代橡膠基和水性LASD出現(xiàn)后，不僅具有自動化的優(yōu)勢，還進一步提升了減振降噪性能。
2、阻尼材料應用現(xiàn)狀
在車身設計及制造中，需在特定部位增加阻尼材料，用來吸收和緩解車輛在行駛時產生的振動及噪音，主要分布區(qū)域在前地板、中地板、后地板、后輪罩等較薄的鈑金件上，如圖1所示：
設計人員在設計時，噴涂部位的確定主要是根據NVH分析人員建議，選取上圖中車身鈑金薄弱部位，而噴涂厚度設計為等厚，一般為3-4mm(或標記為3.5±0.5mm)。若未根據NVH需求進行區(qū)分，會造成局部浪費，既增加了整車重量，又造成了阻尼材料的浪費。
3、水性阻尼膠膜厚度分析
現(xiàn)針對我公司某一車型水性阻尼膠的優(yōu)化設計進行描述。該車型已確定在我司某工廠生產，工廠涂裝車間工藝為機器人噴涂水性阻尼膠。設計之初，根據NVH分析人員建議選定了噴涂部位，現(xiàn)場噴涂厚度均為等厚3-4mm。
存在以下問題需解決：該車型水性阻尼膠噴涂厚度均為3-4mm，是否滿足NVH要求或存在過剩?現(xiàn)行設計及工藝標準中均為等厚3-4mm，水性阻尼膠設計及工藝標準中未針對不同部位的噴涂膜厚作出區(qū)分，產品設計時未針對水性阻尼分區(qū)域開展NVH實驗。
相關期刊推薦：《汽車工業(yè)研究》主要報道國內外汽車工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、政策法規(guī)、市場分析預測、經濟技術分析、產銷動態(tài)。設有：分析與預測中高級轎車乘用車重型汽車大中型客車輕型貨車微型客車等欄目。
針對以上問題，分析原因為水性阻尼膠在車型應用上的NVH驗證較少，未對噴涂部位膜厚作出細分要求，故需要將不同部位膜厚細分后噴涂與現(xiàn)狀車型進行同等條件路試，根據NVH實驗結果對噴涂部位膜厚進行細分。
4、水性阻尼膠厚度試驗
經與NVH試驗人員溝通，由于水泥接縫路為車輛行駛最多的路面，而勻速40Km/h和3g-WOT兩種工況最能體現(xiàn)水性阻尼膠膜厚對整車NVH性能的影響。故選定上述工況對車輛進行試驗驗證。
受阻尼材料自身性能及工廠工藝水平限制(膜厚公差±0.5mm)，水性阻尼膠膜厚級差確定為0.5mm，故選取5輛試驗車輛，分別噴涂水性阻尼膠膜厚為1.5±0.5mm、2.0±0.5mm、2.5±0.5mm、3.0±0.5mm、4.0±0.5mm，與現(xiàn)行3.5±0.5mm車輛進行對比，試驗結果見表1。
針對水性阻尼膠的膜厚設計標準進行了相關分析、驗證，并跟據試驗結果確定了該定位車型不同部位的最佳膜厚。經統(tǒng)計，實施新標準后，單一車型可實現(xiàn)減重0.79Kg/車，降低成本8.5元/車。
在此，希望汽車行業(yè)同仁，不要盲從外部標桿、專家經驗，一定要通過試驗驗證，總結相關參數，得出最佳設計方案，為車企帶來更高的收益，為消費者帶來最優(yōu)性價比的產品。——論文作者：施雄飛檀慶榜
SCISSCIAHCI
