局部模态控制策略：解决车身噪声振动

车身局部模态会带来很多噪声和振动问题。如果局部模态得不到有效的控制，那么乘员就会感受到转向盘振动、地板振动，还会听到轰鸣声，这将极大地影响乘员的舒适感。为了避免车身共振，降低车内的振动噪声，就必须有效地规划整车模态和局部模态，因此研究车身模态非常重要。

局部模态的控制方法有五种：模态避频、刚度控制、阻尼控制、质量控制、动态吸振器控制。下面对几种方法进行简单的介绍。

1.模态避频策略

模态避频策略的首要任务是制定一张完整的模态分布表，将车身的所有局部模态列在表上，同时还要列出发动机等激励源的频率和整车模态，参见表2-2。从这张表中，能清晰地看到激励源频率是否与局部模态频率一致。

首先是要使局部模态与整车模态分开，如果两者一致，当整车振动时，会将它传递到局部结构。例如转向系统的模态概率与车身的弯曲模态概率一致时，整车的振动会带动转向盘振动。例如前地板的模态频率通常为25～35Hz，运动模式是垂直于地板的垂向运动，中间位置的幅值最大。这个局部模态一定要与整车的弯曲模态分开。

第二是将激励频率与局部模态分开。例如，前壁板的模态频率要与穿过它的部件（如空调管道）的激励频率避开。对地板来说，排气挂钩的位置要选择在车身局部模态的节点上，地板的局部模态频率要与排气等系统的激励频率避开。对顶棚来说，通过加支撑横梁来加强顶棚的结构，以避开路面的激励。对转向系统来说，应使它的模态频率与所有可能引起它振动的激励频率避开，比如与发动机的点火频率避开。

第三，可以利用某些部件作为车身的动态吸振器来抑制车身某些频率的振动。比如将保险杠与车身的两边相连接，可以抵抗车身的扭转振动。如果将保险杠频率与车身的扭转频率设计成一样的，那么保险杠就起到了动力吸振器的作用。同样，前端冷却模块通过橡胶块与支撑梁连接，可以看成车身的一个动态吸振器来抑制某个频率的振动。

2.刚度控制策略(www.xing528.com)

刚度是调节频率的主要因素，它能便捷地调节模态频率。一个平面板结构的频率很低，在平板上冲几条筋或者加几根支撑，板的模态频率会迅速提升。例如前壁板振动比较容易辐射噪声，加强前壁板的刚度就可以抑制轰鸣声。B柱的横向运动是导致车门呼吸模态的主要原因，所以增加B柱的刚度和车门板的刚度可以降低呼吸模态运动的幅值。行李箱模态频率经常与声腔模态频率耦合，加强行李箱的刚度，可以避开声腔模态频率。

3.阻尼控制策略

阻尼可以抑制板的振动，从而减小声辐射。一块平板在外界的激励下，振动很大，但是在板上加一个阻尼层，其振动就会降低。

4.质量控制策略

质量也可以调节结构频率，但是调节的范围没有施加刚度改变那么大。对上面提到的行李箱模态，也可以在背板上增加质量来使其频率避开声腔模态频率。

5.动态吸振器控制策略

动态吸振器用来降低某个窄频段的振动。通过在系统上增加一个与共振频率一致的附加系统，使这个频率以及附件的振动幅值降低。