描述
开 本: 16开纸 张: 纯质纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111751618
1.路噪是当前汽车界最热门的话题之一，也是影响乘坐品质感最重要的因素之一。在电动化和智能化时代，汽车NVH最突出的问题是路噪。路噪控制是一个世界难题，因为它涉及到道路、轮胎、悬架、车身和软件控制系统，是一个系统集成的课题，而且路噪传递和控制的许多机理尚不清楚，特别是悬架系统。国内外还没有一部系统论述路噪的专著，本书将填补这个空白。
2.将庞剑博士历时8年、利用在企业繁忙的工作之余写出了这本著作，将近40年的学识和积累系统梳理和总结出来，为NVH工作者提供了一套很好的理论分析方法与解决工程实际问题的思路，同时为工程师们分享了大量汽车路噪解决方案，并提供理论指导。他将这些理论模型和创新研究的成果应用回产品开发中，精准而高效地解决了许多工程问题。
3.本书提出了很多工程问题，如结构声传递路径问题、轮胎与悬架和车身耦合问题等；然后将这些工程问题上升为科学问题，如悬架力识别机理、传递路径的识别与分离机理、轮胎结构声传递与隔振理论等；接着创新地提出了解决这些科学问题的方法；最后，回归到产品开发并提出指导，持续提升。
4.本书适合汽车整车、轮胎、悬架等企业从事汽车NVH开发、产品设计的工程技术人员，以及高等院校声学与振动、车辆工程等专业本科生、研究生参考阅读。
5.本书配10节精讲课程，购书者可以2折优惠价格购买全套课程。
在电动化和智能化时代，汽车NVH最突出的问题是路噪。本书围绕路面、轮胎、悬架、车身和主动控制五大系统，阐述了空气声路噪和结构声路噪产生的机理、传递途径和控制方法。
本书介绍了不同路面的路谱特征和声学振动指标；分析了轮胎振动模型、静态和旋转状态下的振动特征和力传递率，论述了轮胎与路面相互作用产生噪声的机理，阐述了轮胎空腔声模型、空腔噪声与悬架结构耦合特征，并给出了轮胎振动和噪声的控制方法；分析了振动在悬架中的传递特征和悬架与轮胎及车身模态耦合特征，介绍了悬架力传递模型、机器学习模型、衬套隔振模型，给出了控制悬架模态和振动的方法；分析了车身结构振动传递特征、板振动以及它与声腔的耦合机理，提出了传递路径识别、控制梁振动和板振动及声辐射的方法；诠释了空气声路噪传递特征，给出了车身隔声与吸声控制方法；讲述了声音主动控制原理、路噪主动控制构架与算法、影响路噪控制的硬件和软件因素；介绍了路噪主观和客观评价方法、从路噪目标设定到验证的开发过程。
本书是一部理论与实践紧密结合的专著。本书从工程问题出发，提炼出科学问题，总结成系统方法后，再回归应用到工程并指导研发。
本书可供声学、振动、汽车等领域的工程师和学者参考，也可作为车辆工程、声学和振动相关专业师生的参考书。
序?一
序?二
前?言
第一章 路噪概述及相关系统1
第一节 路噪问题及重要性1
一、路噪带来的问题与市场调查1
二、路噪的主观感受4
三、路噪与其他噪声源的关系5
四、路噪的重要性6
第二节 路噪概念及相关系统7
一、空气声与结构声7
二、近场路噪和远场路噪9
三、空气声路噪11
四、结构声路噪11
五、车内路噪12
六、与路噪相关的系统13
七、与路噪相关的性能13
第三节 路面结构及声学与振动特征14
一、道路结构与分类14
二、路面振动与声学指标18
三、用于路噪研究与评价的三种典型路面25
四、路谱分析26
五、三种典型路面的路谱特征27
第四节 轮胎结构32
一、轮胎的功能及性能32
二、轮胎简史33
三、子午线轮胎和斜交轮胎35
四、子午线轮胎的结构36
五、轮胎胎面的形状37
六、轮胎的规格标识38
七、车轮的结构39
第五节 路噪整体控制策略和本书结构40
一、路噪整体控制策略40
二、本书的结构41
参考文献43
第二章 路噪传递与路径识别46
第一节 车内路噪特征46
一、车内噪声来源及特征46
二、车内路噪频谱47
三、在不同路面上的车内路噪49
四、不同车速下的车内噪声50
五、结构声路噪和空气声路噪的频率特征51
第二节 空气声路噪和结构声路噪的传递路径52
一、系统与传递函数52
二、车内噪声的贡献源和传递路径54
三、近场路噪对车内的传递路径56
四、结构声路噪对车内的传递路径57
五、结构声路噪传递路径与MIMO系统求解58
第三节 悬架力识别60
一、悬架力及识别问题60
二、直接测量法63
三、动刚度法64
四、逆矩阵分析法65
第四节 路噪传递路径的识别70
一、传递路径识别的方法70
二、传统传递路径识别72
三、反向多参考传递路径识别74
四、运行工况传递路径分析方法80
五、多重相干分析方法82
六、其他分离方法86
参考文献88
第三章 轮胎结构振动91
第一节 轮胎振动传递函数和非线性特征91
一、轮胎振动传递函数91
二、轮胎的非线性问题与线性化假设95
第二节 轮胎振动模型98
一、有限元模型98
二、解析模型100
三、半经验模型105
第三节 自由轮胎模态特征105
一、轮胎模态的获取106
二、轮胎模态振型的种类与标识107
三、自由轮胎模态特征110
第四节 约束轮胎模态特征114
一、约束边界114
二、约束轮胎的传递函数特征114
三、约束轮胎模态特征116
第五节 旋转轮胎模态特征118
一、旋转的自由轮胎模态特征118
二、旋转的约束轮胎模态特征120
第六节 轮胎结构振动传递率122
一、单自由度轮胎模型的传递率122
二、连续体轮胎的位移传递率123
三、基于部件导纳的传递率126
四、自由轮胎传递率特征及隔振评价127
五、约束轮胎的传递率特征129
第七节 轮胎激励源131
一、轮胎与路面的冲击激励131
二、“黏?滑”和“黏?抓”效应激励132
三、轮胎不平衡激励133
四、轮胎运动变形自激振动134
五、悬架激励134
第八节 轮胎振动特征135
一、轮胎振动机理135
二、轮胎表面振动测量135
三、轮胎振动传递特征136
四、轮心振动响应特征143
第九节 轮胎振动控制方法144
一、影响轮胎振动的因素144
二、胎的控制145
三、轮的控制147
四、轮胎传递率控制148
五、模态控制150
参考文献151
第四章 近场路噪与远场路噪155
第一节 近场路噪分类与特征155
一、轮胎胎面花纹结构与作用155
二、近场噪声分类157
三、轮胎近场噪声的特征158
第二节 空气运动产生的近场噪声159
一、泵气噪声159
二、空管噪声161
三、赫尔姆兹谐振腔共振噪声164
四、气动噪声165
第三节 轮胎振动产生的近场噪声168
一、冲击噪声168
二、摩擦噪声169
三、黏?抓作用反冲击噪声170
四、胎侧辐射噪声170
五、轮胎空腔声171
第四节 轮胎?路面的界面效应及对近场路噪的影响172
一、轮胎?路面的喇叭效应172
二、轮胎?路面的阻抗效应177
第五节 胎面花纹块设计及对近场路噪的影响177
一、影响轮胎近场噪声的因素177
二、花纹块节距对近场噪声的影响及节距设计178
三、花纹沟对空气运动噪声的影响及花纹沟设计181
四、花纹段的整体设计与分类183
第六节 轮胎结构参数和运行工况对近场路噪的影响185
一、轮胎宽度对近场路噪的影响185
二、轮胎直径对近场路噪的影响186
三、轮胎材料对近场路噪的影响187
四、其他轮胎结构参数的影响187
五、行驶状况对轮胎辐射噪声的影响188
第七节 近场路噪试验190
一、轮胎单体噪声测试190
二、装车轮胎噪声测量191
第八节 远场路噪194
一、远场路噪与通过噪声194
二、通过噪声的测试195
三、通过噪声法规196
参考文献197
第五章 轮胎声腔模态与空腔噪声199
第一节 轮胎声腔模态以及带来的车内噪声199
一、声腔结构与表征199
二、轮胎声腔模态振型200
三、轮胎声腔带来的车内噪声问题201
第二节 轮胎声腔模态的理论分析203
一、三维轮胎声腔模态理论分析203
二、一维轮胎声腔模态频率计算207
第三节 轮胎声腔模态208
一、轮胎声腔模态的获取208
二、轮胎声腔模态特征209
三、轮胎声腔模态的结构传递特征213
第四节 约束轮胎
笔者于2015年出版了《汽车车身噪声与振动控制》之后，将它翻译成英文版Noise and Vibration Control in Automotive Bodies，由John Wiley & Sons，Inc.出版。之后，笔者思考着下一本新书的写作。原本想写一本关于传统动力的书，但是这个领域已经日薄西山。而在智能化和电动化如日中天的今天，路噪成为最主要的NVH问题，就萌发了写这本书的念头。
本计划用三到四年的时间完成，但是在写作过程中，发现把路噪阐述清楚是件很难的事情，难在构建体系，难在清晰地讲述机理。于是，在孜孜不倦地探索和解决难题中砥砺前行，耗时六年多才完稿。
构建一个完整的、逻辑关系缜密的路噪控制体系非常艰难。可以从不同视角来描述路噪控制系统，如从路面、轮胎、悬架和车身系统来讲述，从结构声和空气声传递的维度来描写，从低频、中频和高频的分类来诠释，从被动控制与主动控制来论述，但是这些不同角度的内容交织在一起，彼此的逻辑关系像一堆乱麻。尝试建立了几种架构，总觉得哪些地方不合适，就推翻，然后又重新建立。最后，以系统为主线，以结构声和空气声为辅线，以路径识别为牵引，主动控制作为辅助，完成了这本书的架构。
在这个架构下，本书把路噪分成了近场路噪、远场路噪、空气声路噪、结构声路噪和车内路噪五大类，给出了影响路噪的空气声路噪传递和结构声路噪传递两条传递路径，围绕路面、轮胎、悬架、车身和主动控制五大系统阐述了路噪机理和控制方法。主要内容包括路噪传递与路径识别、轮胎结构振动、近场路噪与远场路噪、轮胎声腔模态与空腔噪声、悬架系统振动模型与模态控制、悬架系统隔振控制、结构声路噪和空气声路噪的车身控制、路噪主动控制，以及路噪评价与目标体系。
将工程问题上升到科学问题并寻求数学解非常艰难。在开发过程中，遇到了各种各样的问题，但是把它们分门别类整理成若干个工程问题并非易事，再把工程问题抽象成科学问题也很难，而建立恰当的理论模型和数学方程并求解更难。一个又一个问题泉水般地不断涌现于脑海中，比如，振动在轮胎、悬架和车身中传递的科学问题是什么？轮胎空腔声传递到悬架的振动再到车内噪声的规律是什么？结构波理论能用于描述车身振动吗？用部件原点和跨点导纳来分析系统隔振传递率合适吗？数据模型与机理模型怎么建立关联关系？
在这些问题的驱动下，笔者冥思苦想地寻觅答案，试图用成熟理论、推导公式、大数据统计等来解释或解决工程问题，在工程问题与科学问题之间建立一个循环，使得研究成果能应用于工程实践，也让研究有价值。
在六年多的写作过程中，这两类难题一直困扰着笔者，有时陷入一个问题中难以自拔，有时面对一片茫然而仰天长叹。在艰辛求索之后，最终以快刀斩乱麻的方式构建了本书的结构并解决了一些问题，才呈现出本书的模样。
感谢长安NVH团队的余雄鹰、张健、宫世超、贾小利、李沙、张杰、孔祥杰、郭旭东、万玉平、唐永强、彭博、范大力、张思文等人，他们提供了部分图片和数据；张健、余雄鹰、张杰、贾小利、李辉、刘宏玉审阅了部分章节。感谢佳通轮胎的冯希金博士提供了轮胎有限元模型。
感谢付于武名誉理事长为我的三部中文著作写序言，感谢李骏院士对本书的肯定并撰写序言。
本书尝试把工程问题和理论分析结合起来，去探索一些新东西，而自己水平有限；另外，用碎片化时间来写作，思维经常被打乱，因此，有些问题可能没有讲述清楚，甚至难免有错误。恳请读者朋友们指出问题，让我们一起讨论、共同成长，以便再版时修订。
当把书稿交给出版社的那一瞬间，“如释重负”的暖流掠过周身，酣畅淋漓。来到三板溪畔，凝望着波光粼粼的溪水、碧绿的草坪、摇曳的树叶、坡道上艳丽多彩的格桑花和飞舞的蝴蝶，沿着弯曲的小溪步道跑着，脑海里浮想联翩，下一部作品在哪里？是智能声控制的专著？还是跨越太平洋两岸的长篇小说？记录我们这一代人和这群人的人生一直让人魂牵梦绕。
笔者
2023年夏天，于三板溪畔
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