周　鋐，曹阳光，刘　浩，李冰杰（1.同济大学新能源汽车工程中心，上海201804；2.同济大学汽车学院，上海201804）



汽车顶棚约束模态与工作模态分析与比较

周鋐1，2，曹阳光1，2，刘浩1，2，李冰杰1，2
（1.同济大学新能源汽车工程中心，上海201804；2.同济大学汽车学院，上海201804）

摘要：通过试验分析分别得到汽车顶棚约束模态和工作模态，其中约束模态试验采用激振器激励，工作模态试验采用室内转鼓激励；对比驾驶员右耳处噪声自功率谱密度函数，发现通过工作模态分析得到的频率更加贴近噪声峰值频率；将驾驶员右耳处噪声自功率谱和所有测点振动加速度自功率谱平均值相比较，发现100 Hz到400 Hz内顶棚振动对车内噪声起主要作用。最后，通过调整顶棚结构实现车内噪声的降低。

关键词：振动与波；汽车顶棚；汽车试验；约束模态；工作模态

随着汽车技术的日益进步和消费者要求的不断提高，整车厂越发重视对汽车NVH(Noise，Vibration and Harshness)特性的开发探索。汽车运行时，产生的路面激励通过连接件传递到车身板件上，引发车身板件结构振动，车身板件振动与车内空腔相互耦合，进而向车内辐射噪声。以往的经验表明，在中频范围内（100 Hz～400 Hz），车身板件对车内噪声的贡献度相当大，其中又以汽车顶棚的贡献为最。对顶棚模态的准确分析，可以为其结构优化提供基础，进而控制其振动幅度与频率，实现车内中频段噪声的降低。

1　约束模态分析

1.1模态分析的理论基础

一个N自由度的系统其运动学方程为

式中M、K、C分别为质量矩阵刚度矩阵和阻尼矩阵；……