发布时间：2021-09-25所属分类：工程师职称论文浏览：1次
摘 要： 摘要：为提升乘用车NVH性能(噪声、振动与声振粗糙度)，一般主机厂均对白车身局部增加阻尼材料，用以吸收震动及隔音，阻尼材料主要分为阻尼胶板和水性阻尼胶两种，需根据生产工厂不同规划情况确定。部分厂家NVH设计能力较弱，一般采用对标等手段进行设计，造
摘要：为提升乘用车NVH性能(噪声、振动与声振粗糙度)，一般主机厂均对白车身局部增加阻尼材料，用以吸收震动及隔音，阻尼材料主要分为阻尼胶板和水性阻尼胶两种，需根据生产工厂不同规划情况确定。部分厂家NVH设计能力较弱，一般采用对标等手段进行设计，造成不能针对震动及噪声产生的根本部位进行阻尼设计，以及阻尼材料的浪费。文章针对阻尼材料的应用部位及喷涂厚度进行了详细说明，可对车身设计人员起到指导作用。
关键词：NVH水性阻尼胶
引言
目前中国已成为最大汽车销售的市场，每年有200款以上的新车上市。随着消费理念的提升，消费者在选择一款车型时，已不仅仅是满足代步要求，其对一款车型各种性能的重视程度越来越高，其中NVH性能已成为重中之重。为提升NVH性能，目前主流车企都对车身部位增加阻尼材料，主要分为粘弹阻尼材料和高阻尼涂料，自动化程度较高的工厂及较高端的车型采用的水性阻尼胶即为高阻尼涂料。
1、阻尼材料概述
阻尼是指阻碍物体的相对运动、把振动能转化为热能或其他可以耗散能量的一种作用。材料的阻尼越大，结构振动越弱、噪声越小。汽车车身由多种金属材料组成，但一般金属材料的固有阻尼都很小。
阻尼材料是将机械振动能和声能转变为热能耗散，以达到减振降噪目的的材料。在汽车、机械、兵器、航空航天、舰船等领域中，常用阻尼减振技术将外加的(高)阻尼材料附着在结构件表面得到复合阻尼，通过耗散结构件的振动能量有效控制其振动水平从而降噪。加入阻尼材料以后，复合阻尼因子越大、温域(阻尼材料工作温度范围)越宽，减振降噪的效果就越好。通过隔音阻尼材料获得复合阻尼因子以增加振动能量的损耗。
汽车阻尼材料包括：粘弹阻尼材料、高阻尼涂料、高阻尼合金、复合型阻尼钢板、高聚物阻尼材料等。在这些阻尼材料中，使用的比较成熟是粘弹阻尼材料和高阻尼涂料。
(1)粘弹阻尼材料：在粘弹阻尼材料中，应用较多的是沥青阻尼胶板。它是以沥青为主的薄片状材料，用于大面积壳体减振降噪。
(2)高阻尼涂料：即可喷涂型隔音阻尼(LASD)材料，是一种高分子功能涂料，特别适合用于空间曲面结构。早期的LASD采用PVC和环氧基，阻尼因子略大于沥青阻尼片，实现了机器人操作。新一代橡胶基和水性LASD出现后，不仅具有自动化的优势，还进一步提升了减振降噪性能。
2、阻尼材料应用现状
在车身设计及制造中，需在特定部位增加阻尼材料，用来吸收和缓解车辆在行驶时产生的振动及噪音，主要分布区域在前地板、中地板、后地板、后轮罩等较薄的钣金件上，如图1所示：
设计人员在设计时，喷涂部位的确定主要是根据NVH分析人员建议，选取上图中车身钣金薄弱部位，而喷涂厚度设计为等厚，一般为3-4mm(或标记为3.5±0.5mm)。若未根据NVH需求进行区分，会造成局部浪费，既增加了整车重量，又造成了阻尼材料的浪费。
3、水性阻尼胶膜厚度分析
现针对我公司某一车型水性阻尼胶的优化设计进行描述。该车型已确定在我司某工厂生产，工厂涂装车间工艺为机器人喷涂水性阻尼胶。设计之初，根据NVH分析人员建议选定了喷涂部位，现场喷涂厚度均为等厚3-4mm。
存在以下问题需解决：该车型水性阻尼胶喷涂厚度均为3-4mm，是否满足NVH要求或存在过剩?现行设计及工艺标准中均为等厚3-4mm，水性阻尼胶设计及工艺标准中未针对不同部位的喷涂膜厚作出区分，产品设计时未针对水性阻尼分区域开展NVH实验。
相关期刊推荐：《汽车工业研究》主要报道国内外汽车工业发展战略、政策法规、市场分析预测、经济技术分析、产销动态。设有：分析与预测中高级轿车乘用车重型汽车大中型客车轻型货车微型客车等栏目。
针对以上问题，分析原因为水性阻尼胶在车型应用上的NVH验证较少，未对喷涂部位膜厚作出细分要求，故需要将不同部位膜厚细分后喷涂与现状车型进行同等条件路试，根据NVH实验结果对喷涂部位膜厚进行细分。
4、水性阻尼胶厚度试验
经与NVH试验人员沟通，由于水泥接缝路为车辆行驶最多的路面，而匀速40Km/h和3g-WOT两种工况最能体现水性阻尼胶膜厚对整车NVH性能的影响。故选定上述工况对车辆进行试验验证。
受阻尼材料自身性能及工厂工艺水平限制(膜厚公差±0.5mm)，水性阻尼胶膜厚级差确定为0.5mm，故选取5辆试验车辆，分别喷涂水性阻尼胶膜厚为1.5±0.5mm、2.0±0.5mm、2.5±0.5mm、3.0±0.5mm、4.0±0.5mm，与现行3.5±0.5mm车辆进行对比，试验结果见表1。
针对水性阻尼胶的膜厚设计标准进行了相关分析、验证，并跟据试验结果确定了该定位车型不同部位的最佳膜厚。经统计，实施新标准后，单一车型可实现减重0.79Kg/车，降低成本8.5元/车。
在此，希望汽车行业同仁，不要盲从外部标杆、专家经验，一定要通过试验验证，总结相关参数，得出最佳设计方案，为车企带来更高的收益，为消费者带来最优性价比的产品。——论文作者：施雄飞檀庆榜
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