噪声、振动与声振粗糙度（NVH）行业应用方案解析

噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness，即NVH）是指在某特定工况下用户对汽车的主观感觉，如抖动和轰鸣噪声，是衡量汽车制造质量的一个综合性能指标。

提升NVH性能不仅要从发动机设计之初开始，还要从整套动力系统集成、匹配角度进行考量。整车振动噪声是国内客户买车时越来越关注的重点性能，更是自主品牌轿车要进入国际先进车辆行列从而打进国际市场的关键指标之一。

车辆的NVH性能是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业广泛关注的指标。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。目前CAE仿真分析方法已经广泛融入到整车及零部件开发阶段中，特别是在试验样车和工装样车之前，通过虚拟验证整车NVH性能，并通过优化改进，大大降低了整车振动噪声问题的风险，从而提高了开发成功率。

Ansys解决方案

Ansys具有业界顶尖的电磁、结构、多体动力学、声学分析工具，数据无缝链接的多物理场仿真平台，综合的多物理场模型参数优化平台，以及允许在设计初期提前体验噪声效果的仿真工具软件。Ansys解决方案允许设计者在统一的平台Workbench中进行系统级的建模，调用Maxwell、Mechanical、optiSLang进行电磁-振动-声学耦合分析和优化，也可将声学分析结果导入VXPERIENCE Sound中进行噪声评判和音质设计。

电机振动噪声

对电机产生的噪声进行Maxwell电磁分析、Mechanical振动分析、Acoustics声学分析，将声学分析结果导入VXPERIENCE Sound中进行噪声评判，在Workbench下调用optiSLang或DX进行多物理场参数优化为电机噪声设计提供最佳方案。

电机+齿轮箱振动噪声

在电机振动噪声分析的基础上加入齿轮传动噪声的分析，更加符合汽车制造厂家的测试工况。将Maxwell电磁分析结果导入Ansys Motion中进行多体动力学分析，其结果作为声学激励导入Mechanical中进行声学仿真。该方案采用的Ansys Motion动力学分析可考虑电机的电磁力和柔性体应力应变数据及动态数据，得到精度更高的结果。

统一平台的多物理场NVH仿真解决方案

Ansys解决方案具有高度的多物理场耦合、高度的结构部件耦合、复杂的运行工况、以及统一的多物理场参数优化能力，可以完美解决NVH分析技术的一系列技术难点。

典型应用案例

电磁力-振动-声学耦合分析

电机由于电磁力作用引起的电机噪声可以通过2D Maxwell电磁场分析得到的在定子齿部的电磁力，映射处理到3D的电机结构网格模型上，通过FFT变换后，进行电机扫频分析，得到频率响应曲线，进而进行声学分析。

行业应用方案 | 噪声、振动与声振粗糙度（NVH）的图1