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在電動化和智能化時代，汽車NVH最突出的問題是路噪。本書圍繞路面、輪胎、懸架、車身和主動控制五大系統(tǒng)，闡述了空氣聲路噪和結(jié)構(gòu)聲路噪產(chǎn)生的機理、傳遞途徑和控制方法。
本書介紹了不同路面的路譜特征和聲學振動指標；分析了輪胎振動模型、靜態(tài)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動特征和力傳遞率，論述了輪胎與路面相互作用產(chǎn)生噪聲的機理，闡述了輪胎空腔聲模型、空腔噪聲與懸架結(jié)構(gòu)耦合特征，并給出了輪胎振動和噪聲的控制方法；分析了振動在懸架中的傳遞特征和懸架與輪胎及車身模態(tài)耦合特征，介紹了懸架力傳遞模型、機器學習模型、襯套隔振模型，給出了控制懸架模態(tài)和振動的方法；分析了車身結(jié)構(gòu)振動傳遞特征、板振動以及它與聲腔的耦合機理，提出了傳遞路徑識別、控制梁振動和板振動及聲輻射的方法；詮釋了空氣聲路噪傳遞特征，給出了車身隔聲與吸聲控制方法；講述了聲音主動控制原理、路噪主動控制構(gòu)架與算法、影響路噪控制的硬件和軟件因素；介紹了路噪主觀和客觀評價方法、從路噪目標設定到驗證的開發(fā)過程。
本書是一部理論與實踐緊密結(jié)合的專著。本書從工程問題出發(fā)，提煉出科學問題，總結(jié)成系統(tǒng)方法后，再回歸應用到工程并指導研發(fā)。
本書可供聲學、振動、汽車等領(lǐng)域的工程師和學者參考，也可作為車輛工程、聲學和振動相關(guān)專業(yè)師生的參考書。

筆者于2015年出版了《汽車車身噪聲與振動控制》之后，將它翻譯成英文版Noise and Vibration Control in Automotive Bodies，由John Wiley & Sons，Inc.出版。之后，筆者思考著下一本新書的寫作。原本想寫一本關(guān)于傳統(tǒng)動力的書，但是這個領(lǐng)域已經(jīng)日薄西山。而在智能化和電動化如日中天的今天，路噪成為最主要的NVH問題，就萌發(fā)了寫這本書的念頭。
本計劃用三到四年的時間完成，但是在寫作過程中，發(fā)現(xiàn)把路噪闡述清楚是件很難的事情，難在構(gòu)建體系，難在清晰地講述機理。于是，在孜孜不倦地探索和解決難題中砥礪前行，耗時六年多才完稿。
構(gòu)建一個完整的、邏輯關(guān)系縝密的路噪控制體系非常艱難�？梢詮牟煌暯莵砻枋雎吩肟刂葡到y(tǒng)，如從路面、輪胎、懸架和車身系統(tǒng)來講述，從結(jié)構(gòu)聲和空氣聲傳遞的維度來描寫，從低頻、中頻和高頻的分類來詮釋，從被動控制與主動控制來論述，但是這些不同角度的內(nèi)容交織在一起，彼此的邏輯關(guān)系像一堆亂麻。嘗試建立了幾種架構(gòu)，總覺得哪些地方不合適，就推翻，然后又重新建立。最后，以系統(tǒng)為主線，以結(jié)構(gòu)聲和空氣聲為輔線，以路徑識別為牽引，主動控制作為輔助，完成了這本書的架構(gòu)。
在這個架構(gòu)下，本書把路噪分成了近場路噪、遠場路噪、空氣聲路噪、結(jié)構(gòu)聲路噪和車內(nèi)路噪五大類，給出了影響路噪的空氣聲路噪傳遞和結(jié)構(gòu)聲路噪傳遞兩條傳遞路徑，圍繞路面、輪胎、懸架、車身和主動控制五大系統(tǒng)闡述了路噪機理和控制方法。主要內(nèi)容包括路噪傳遞與路徑識別、輪胎結(jié)構(gòu)振動、近場路噪與遠場路噪、輪胎聲腔模態(tài)與空腔噪聲、懸架系統(tǒng)振動模型與模態(tài)控制、懸架系統(tǒng)隔振控制、結(jié)構(gòu)聲路噪和空氣聲路噪的車身控制、路噪主動控制，以及路噪評價與目標體系。
將工程問題上升到科學問題并尋求數(shù)學解非常艱難。在開發(fā)過程中，遇到了各種各樣的問題，但是把它們分門別類整理成若干個工程問題并非易事，再把工程問題抽象成科學問題也很難，而建立恰當?shù)睦碚撃Ｐ秃蛿?shù)學方程并求解更難。一個又一個問題泉水般地不斷涌現(xiàn)于腦海中，比如，振動在輪胎、懸架和車身中傳遞的科學問題是什么？輪胎空腔聲傳遞到懸架的振動再到車內(nèi)噪聲的規(guī)律是什么？結(jié)構(gòu)波理論能用于描述車身振動嗎？用部件原點和跨點導納來分析系統(tǒng)隔振傳遞率合適嗎？數(shù)據(jù)模型與機理模型怎么建立關(guān)聯(lián)關(guān)系？
在這些問題的驅(qū)動下，筆者冥思苦想地尋覓答案，試圖用成熟理論、推導公式、大數(shù)據(jù)統(tǒng)計等來解釋或解決工程問題，在工程問題與科學問題之間建立一個循環(huán)，使得研究成果能應用于工程實踐，也讓研究有價值。
在六年多的寫作過程中，這兩類難題一直困擾著筆者，有時陷入一個問題中難以自拔，有時面對一片茫然而仰天長嘆。在艱辛求索之后，最終以快刀斬亂麻的方式構(gòu)建了本書的結(jié)構(gòu)并解決了一些問題，才呈現(xiàn)出本書的模樣。
感謝長安NVH團隊的余雄鷹、張健、宮世超、賈小利、李沙、張杰、孔祥杰、郭旭東、萬玉平、唐永強、彭博、范大力、張思文等人，他們提供了部分圖片和數(shù)據(jù)；張健、余雄鷹、張杰、賈小利、李輝、劉宏玉審閱了部分章節(jié)。感謝佳通輪胎的馮希金博士提供了輪胎有限元模型。
感謝付于武名譽理事長為我的三部中文著作寫序言，感謝李駿院士對本書的肯定并撰寫序言。
本書嘗試把工程問題和理論分析結(jié)合起來，去探索一些新東西，而自己水平有限；另外，用碎片化時間來寫作，思維經(jīng)常被打亂，因此，有些問題可能沒有講述清楚，甚至難免有錯誤。懇請讀者朋友們指出問題，讓我們一起討論、共同成長，以便再版時修訂。
當把書稿交給出版社的那一瞬間，如釋重負的暖流掠過周身，酣暢淋漓。來到三板溪畔，凝望著波光粼粼的溪水、碧綠的草坪、搖曳的樹葉、坡道上艷麗多彩的格�；ê惋w舞的蝴蝶，沿著彎曲的小溪步道跑著，腦海里浮想聯(lián)翩，下一部作品在哪里？是智能聲控制的專著？還是跨越太平洋兩岸的長篇小說？記錄我們這一代人和這群人的人生一直讓人魂牽夢繞。

筆者　　
2023年夏天，于三板溪畔

序?一
序?二
前?言
第一章　路噪概述及相關(guān)系統(tǒng)1
第一節(jié)　路噪問題及重要性1
一、路噪帶來的問題與市場調(diào)查1
二、路噪的主觀感受4
三、路噪與其他噪聲源的關(guān)系5
四、路噪的重要性6
第二節(jié)　路噪概念及相關(guān)系統(tǒng)7
一、空氣聲與結(jié)構(gòu)聲7
二、近場路噪和遠場路噪9
三、空氣聲路噪11
四、結(jié)構(gòu)聲路噪11
五、車內(nèi)路噪12
六、與路噪相關(guān)的系統(tǒng)13
七、與路噪相關(guān)的性能13
第三節(jié)　路面結(jié)構(gòu)及聲學與振動特征14
一、道路結(jié)構(gòu)與分類14
二、路面振動與聲學指標18
三、用于路噪研究與評價的三種典型路面25
四、路譜分析26
五、三種典型路面的路譜特征27
第四節(jié)　輪胎結(jié)構(gòu)32
一、輪胎的功能及性能32
二、輪胎簡史33
三、子午線輪胎和斜交輪胎35
四、子午線輪胎的結(jié)構(gòu)36
五、輪胎胎面的形狀37
六、輪胎的規(guī)格標識38
七、車輪的結(jié)構(gòu)39
第五節(jié)　路噪整體控制策略和本書結(jié)構(gòu)40
一、路噪整體控制策略40
二、本書的結(jié)構(gòu)41
參考文獻43
第二章　路噪傳遞與路徑識別46
第一節(jié)　車內(nèi)路噪特征46
一、車內(nèi)噪聲來源及特征46
二、車內(nèi)路噪頻譜47
三、在不同路面上的車內(nèi)路噪49
四、不同車速下的車內(nèi)噪聲50
五、結(jié)構(gòu)聲路噪和空氣聲路噪的頻率特征51
第二節(jié)　空氣聲路噪和結(jié)構(gòu)聲路噪的傳遞路徑52
一、系統(tǒng)與傳遞函數(shù)52
二、車內(nèi)噪聲的貢獻源和傳遞路徑54
三、近場路噪對車內(nèi)的傳遞路徑56
四、結(jié)構(gòu)聲路噪對車內(nèi)的傳遞路徑57
五、結(jié)構(gòu)聲路噪傳遞路徑與MIMO系統(tǒng)求解58
第三節(jié)　懸架力識別60
一、懸架力及識別問題60
二、直接測量法63
三、動剛度法64
四、逆矩陣分析法65
第四節(jié)　路噪傳遞路徑的識別70
一、傳遞路徑識別的方法70
二、傳統(tǒng)傳遞路徑識別72
三、反向多參考傳遞路徑識別74
四、運行工況傳遞路徑分析方法80
五、多重相干分析方法82
六、其他分離方法86
參考文獻88
第三章　輪胎結(jié)構(gòu)振動91
第一節(jié)　輪胎振動傳遞函數(shù)和非線性特征91
一、輪胎振動傳遞函數(shù)91
二、輪胎的非線性問題與線性化假設95
第二節(jié)　輪胎振動模型98
一、有限元模型98
二、解析模型100
三、半經(jīng)驗模型105
第三節(jié)　自由輪胎模態(tài)特征105
一、輪胎模態(tài)的獲取106
二、輪胎模態(tài)振型的種類與標識107
三、自由輪胎模態(tài)特征110
第四節(jié)　約束輪胎模態(tài)特征114
一、約束邊界114
二、約束輪胎的傳遞函數(shù)特征114
三、約束輪胎模態(tài)特征116
第五節(jié)　旋轉(zhuǎn)輪胎模態(tài)特征118
一、旋轉(zhuǎn)的自由輪胎模態(tài)特征118
二、旋轉(zhuǎn)的約束輪胎模態(tài)特征120
第六節(jié)　輪胎結(jié)構(gòu)振動傳遞率122
一、單自由度輪胎模型的傳遞率122
二、連續(xù)體輪胎的位移傳遞率123
三、基于部件導納的傳遞率126
四、自由輪胎傳遞率特征及隔振評價127
五、約束輪胎的傳遞率特征129
第七節(jié)　輪胎激勵源131
一、輪胎與路面的沖擊激勵131
二、黏?滑和黏?抓效應激勵132
三、輪胎不平衡激勵133
四、輪胎運動變形自激振動134
五、懸架激勵134
第八節(jié)　輪胎振動特征135
一、輪胎振動機理135
二、輪胎表面振動測量135
三、輪胎振動傳遞特征136
四、輪心振動響應特征143
第九節(jié)　輪胎振動控制方法144
一、影響輪胎振動的因素144
二、胎的控制145
三、輪的控制147
四、輪胎傳遞率控制148
五、模態(tài)控制150
參考文獻151
第四章　近場路噪與遠場路噪155
第一節(jié)　近場路噪分類與特征155
一、輪胎胎面花紋結(jié)構(gòu)與作用155
二、近場噪聲分類157
三、輪胎近場噪聲的特征158
第二節(jié)　空氣運動產(chǎn)生的近場噪聲159
一、泵氣噪聲159
二、空管噪聲161
三、赫爾姆茲諧振腔共振噪聲164
四、氣動噪聲165
第三節(jié)　輪胎振動產(chǎn)生的近場噪聲168
一、沖擊噪聲168
二、摩擦噪聲169
三、黏?抓作用反沖擊噪聲170
四、胎側(cè)輻射噪聲170
五、輪胎空腔聲171
第四節(jié)　輪胎?路面的界面效應及對近場路噪的影響172
一、輪胎?路面的喇叭效應172
二、輪胎?路面的阻抗效應177
第五節(jié)　胎面花紋塊設計及對近場路噪的影響177
一、影響輪胎近場噪聲的因素177
二、花紋塊節(jié)距對近場噪聲的影響及節(jié)距設計178
三、花紋溝對空氣運動噪聲的影響及花紋溝設計181
四、花紋段的整體設計與分類183
第六節(jié)　輪胎結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行工況對近場路噪的影響185
一、輪胎寬度對近場路噪的影響185
二、輪胎直徑對近場路噪的影響186
三、輪胎材料對近場路噪的影響187
四、其他輪胎結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響187
五、行駛狀況對輪胎輻射噪聲的影響188
第七節(jié)　近場路噪試驗190
一、輪胎單體噪聲測試190
二、裝車輪胎噪聲測量191
第八節(jié)　遠場路噪194
一、遠場路噪與通過噪聲194
二、通過噪聲的測試195
三、通過噪聲法規(guī)196
參考文獻197
第五章　輪胎聲腔模態(tài)與空腔噪聲199
第一節(jié)　輪胎聲腔模態(tài)以及帶來的車內(nèi)噪聲199
一、聲腔結(jié)構(gòu)與表征199
二、輪胎聲腔模態(tài)振型200
三、輪胎聲腔帶來的車內(nèi)噪聲問題201
第二節(jié)　輪胎聲腔模態(tài)的理論分析203
一、三維輪胎聲腔模態(tài)理論分析203
二、一維輪胎聲腔模態(tài)頻率計算207
第三節(jié)　輪胎聲腔模態(tài)208
一、輪胎聲腔模態(tài)的獲取208
二、輪胎聲腔模態(tài)特征209
三、輪胎聲腔模態(tài)的結(jié)構(gòu)傳遞特征213
第四節(jié)　約束輪胎

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