汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室.docx

汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室一、基本情况1、发展历史汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室依托中国汽车工程研究院有限公司及重庆长安汽车股份有限公司，是国家批准建立的第二批企业国家重点实验室之一。本实验室于2009年12月经国家科技部批准设立。2、建设目的、意义国家重点实验室作为国家科技创新体系的重要组成部分，是开展高水平基础研究、应用基础研究和培养高层次人才的重要基地，是代表我国学术水平、科研水平的“国家队”。在提高我国基础研究水平方面，国家重点实验室应围绕国家战略目标，面向国际竞争，实现“在国际上占有一席之地”，为国家宏观决策提供科学建议，为维护国家权益提供科技支撑。在高层次人才培养方面，国家重点实验室应具有良好的培养优秀中青年的条件和培养具有较好科学素质和科研能力的科研后备人才。建设汽车噪声振动和安全技术实验室的目的和意义主要体现在以下三个方面：（1） 建立汽车噪声振动和安全技术实验室是实现国家中长期科技发展战略的需要；（2） 建立汽车噪声振动和安全技术实验室是满足汽车NVH与安全控制领域的技术发展趋势和我国汽车行业发展重大需求的需要；（3） 建立汽车噪声振动和安全技术实验室是国家培养多层次车辆工程复合型人才的需要。3、实验室主任简介邓兆祥：男，1962年10月生，工学博士，教授，博导，重庆市车辆工程学科学术带头人，现任中国汽车工程研究院副总工程师、重庆市车辆NVH工程技术研究中心副主任；曾任重庆大学机械工程学院副院长、机械传动国家重点实验室固定研究人员、国家985研究平台“汽车节能与污染控制研究中心”特聘教授。 兼任重庆市政府科技顾问团顾问、重庆汽车工程学会副理事长、国家燃气汽车工程技术研究中心技术委员会委员、车辆电磁兼容重庆市重点实验室学术委员会副主任。 1990年4月重庆大学任教，1993年12月特聘为副教授，1999年6月评聘为教授，2001年10月评为博导。2009.2-2009.8 美国康涅狄格大学工学院机械工程系高级访问学者。已培养授位博士7人、硕士约50人，完成国家自然科学基金重点项目、国家863项目、部省级重大、重点科技项目等40余项，获部省科技成果奖6项，其中一等奖1项，获专利15项，其中发明专利10项，公开发表论文100余篇，其中SCI/EI收录40余篇。 主要研究方向为汽车系统动力学与控制、振动噪声控制、汽车结构分析和计算机辅助设计。在汽车NVH控制研究方面，成功针对20余款车型和发动机进行振动噪声分析和控制，取得获奖成果和专利多项；在汽车碰撞安全研究方面，作为第一完成人取得“汽车正面碰撞设计分析技术及应用”获奖成果，并在机械工程学报等刊物上发表论文10余篇；在汽车底盘控制研究方面，承担了国家自然科学基金重点项目和部省级重大、重点科技项目，重点研究了主动/半主动悬架、4WS及底盘综合控制，在振动工程学报、汽车工程等刊物上发表论文50余篇。 出版全国高校统编教材汽车噪声控制（机械工业出版社，1995第一版）一部。目前正承担全国工程硕士核心教材车辆振动噪声分析与控制主编任务（清华大学出版社出版，吉林大学、江苏大学、北京理工大学、南京理工大学参编）。4、学术委员会主任简介钟志华：男，1962年7月出生，博士、教授、博士生导师、中国工程院院士、湖南大学校长，国家杰出青年基金获得者、国务院学位评定委员会成员、教育部科技委工学二部委员。1984年1月至1995年10月在瑞典学习和工作，1988年5月获瑞典林雪平大学博士学位，1992年获瑞典林雪平大学终身副教授职位和Docent称号，1995年正式回国工作。钟志华教授长期以来从事汽车设计制造技术与应用的研究，主攻汽车创新设计、汽车安全性设计技术、薄板冲压工艺与模具技术及装备等方向，解决了一系列基于CAE的设计制造关键技术问题；独立提出基于碰撞安全性设计准则的菱形汽车设计思想，并开发了新概念汽车和电动汽车平台；提出多项薄板冲压工艺与模具新技术，并建立应用示范基地；为上汽通用五菱、上海通用、柳州五菱、长丰汽车、湖南同心实业等企业解决了一系列重大工程技术难题，涉及新增产值达数十亿元。主持国家科技部“九五”、“十五”重点攻关项目、国家自然科学基金和福特基金等重点科技项目10余项，并获国家杰出青年基金资助；发表论文120多篇，著作3部，SCI他引200余篇次；获国家科技进步一等奖1项，国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项，省部级技术发明二等奖和自然科学二等奖各1项，申请发明专利10项。入选国家"百千万人才工程"，获第三届湖南省光召奖、通用汽车中国科技成就2000年度一等奖、霍英东青年教师（研究类）一等奖、第七届中国青年科技奖、全国优秀教师和中国工程院光华工程科技奖（青年奖）等荣誉称号。二、管理机构设置本实验室依托中国汽车工程研究院有限公司及重庆长安汽车股份有限公司，根据国家科技部的有关要求，本实验室将在国家科技部、重庆市科委领导下工作，按照“开放、流动、联合、竞争”原则，实行人财物相对独立的管理机制。1、实验室组织机构实验室组织机构如图1所示。图1 实验室管理体系设置2、学术委员会实验室学术委员会由学术水平高的同行专家组成，是实验室的学术评审机构（名单见表1）。主要职能是负责审议实验室的发展目标和科学研究方向、评审实验室自主设立的研究课题、评审实验室基地建设方案、监督建设经费使用、评议实验室的年度计划、发展状况和研究水平等。表1 实验室学术委员会名单序号姓名单位研究方向职称任职1钟志华湖南大学先进汽车研究开发院士主任2王正国第三军医大学交通安全及碰撞生物力学院士副主任3孙逢春北京理工大学电动汽车教授副主任4庞 剑重庆长安汽车股份有限公司振动与噪声控制教授副主任5邓兆祥中国汽车工程研究院振动与噪声控制教授副主任6李克强清华大学NVH及主动安全性教授委员7管 欣吉林大学底盘综合控制及主动安全教授委员8余卓平同济大学新能源汽车教授委员9黄佳腾东风汽车公司NVH及新能源汽车研高工委员10陆建辉奇瑞汽车股份有限公司车身安全技术研高工委员11顾 镭北京汽车制造厂有限公司汽车碰撞安全研高工委员12赵 会重庆长安汽车股份有限公司汽车安全控制研究员委员13李开国中国汽车工程研究院节能及新能源汽车安全性研究员委员3、管理委员会实验室管理委员会由重庆市科委、国资委规划发展局有关领导和依托单位中国汽车工程研究院有限公司、重庆长安汽车股份有限公司的有关领导等人员组成，建议名单如表2所示。实验室管理委员会负责实验室的宏观管理，包括发展战略、建设经费投入、依托单位间的关系协调、实验室主任换届和考核等事项。表2 实验室管理委员会序号姓 名单 位职 务管委会任职1周 旭重庆市科委主任主任2徐 青重庆市科委副主任副主任3白 英国资委规划发展局局长副主任4任晓常中国汽车工程研究院院长副主任5朱华荣重庆长安汽车股份有限公司副总裁副主任6曹 阳重庆市科委基础处处长委员7陈 军重庆市科委计划处处长委员8黄梅艳中国通用技术集团企业发展部副总经理委员9钱一欣中国兵器装备集团公司科质部副主任委员10李 伟重庆长安汽车股份有限公司常务副院长委员11庞 剑重庆长安汽车股份有限公司副院长委员12谢 飞中国汽车工程研究院副院长委员13邓兆祥中国汽车工程研究院主任委员14赵国才中国汽车工程研究院部长秘书15王艳晖重庆长安汽车股份有限公司副部长秘书三、主要研究方向针对汽车NVH与安全控制领域的技术发展趋势和我国汽车行业的迫切需求，结合本实验室已有工作基础和研究条件，我们将着重在汽车NVH性能分析与评价、汽车NVH设计与控制、汽车碰撞安全与损伤生物力学、汽车系统动力学与主动安全、汽车电子系统安全技术五个研究方向开展工作，重点突破我国汽车行业急需解决的基础理论问题和共性关键技术问题。1、汽车NVH性能分析与评价主要研究内容：汽车声品质评价与优化、汽车声源识别理论与技术、汽车舒适性分析与评价、汽车NVH性能预测与评价、发动机等关键部件的振动噪声分析技术2、汽车NVH设计与控制主要研究内容：汽车NVH性能匹配与优化、动力传动系统振动噪声控制、进排气系统振动噪声控制、冷却系统噪声控制、悬置悬挂新技术、低噪声车身结构设计技术、减振降噪新材料新结构技术、振动噪声主动控制理论与技术3、汽车碰撞安全与损伤生物力学主要研究内容：汽车碰撞安全评价方法与体系、汽车碰撞分析理论与方法、人体碰撞损伤机理及评价、碰撞试验用中国假人及其数值化模型、车身碰撞安全设计技术、乘员约束系统分析与优化、汽车结构安全与可靠性、汽车交通事故深度调查及再现技术4、汽车系统动力学与主动安全主要研究内容：汽车行驶姿态与稳定性控制、底盘控制系统测试评价与标定、汽车状态监测技术、汽车行驶环境识别与预警、驾驶员状态与意图辨识、驾驶行为干预技术5、汽车电子系统安全技术主要研究内容：汽车电磁兼容技术、汽车电子系统诊断与容错技术、汽车电子系统通信信息安全技术、动力电池的电安全与热管理、电驱动系统安全技术四、人才队伍实验室现有主要研究人员56人，包括欧美日引进专家（列入国家“千人计划”）3人、享受政府特殊津贴专家4人、重庆市车辆工程专业学术技术带头人1人、研究员级高工13人，博士19人，专业涉及车辆振动噪声控制、发动机设计、声品质评价分析、交通医学、碰撞生物力学、安全测试技术、自动化、力学、检测与测量、电控技术等多个学科方向，75%以上具有研究生学历，94%以上年龄在50岁以下。依据建设目标和发展需要，本实验室将聚集和培养一支能开展前瞻性、基础性、原创性研究并具备工程化能力的高水平人才队伍，到2011年固定研究人员达到80人，其中研究员级高工1822人、博士26人、享受政府特殊津贴专家68人、列入国家“千人计划”的引进专家35人、部省级以上的学术技术带头人和青年技术骨干35人，固定研究队伍的学历构成将达到博士学位研究人员比例不低于30%，硕士以上学位研究人员比例不低于80%。到2011年流动研究人员总数达到40人以上，其中博士后58人、访问学者58人、博士硕士研究生30人左右。五、研究条件实验室依托单位中国汽车工程研究院有限公司和重庆长安汽车股份有限公司已经建有两个相关的省部级研究基地，一个是“重庆市车辆NVH工程技术研究中心”，2006年8月批准设立，2009年7月通过验收；另一个是“车辆生物碰撞安全重庆市重点实验室”，2004年10月批准设立，2008年3月通过验收。依托单位已投入相关研发条件固定资产原值约1.7亿元，在汽车NVH和安全控制研究开发方面具备了良好的条件。在汽车NVH研究方面，现有实验室面积3800m2，包括整车消声室、发动机消声室、零部件消声室、零部件隔声试验室、整车混响室、整车模态试验室和零部件模态试验室，拥有汽车NVH测试设备仪器37台(套)、振动噪声分析软件24套，满足汽车、发动机NVH测试、评价、声源识别和分析控制研究的基本需要。在汽车碰撞安全研究方面，现有实验室面积3000 m2，拥有Hybird 50男性假人、ES-2欧洲侧碰假人、行人保护测试分析系统、BIA冲击系统、高速摄像系统等仪器设备9台(套)，碰撞安全分析软件4套，总价值2000余万元，满足行人交通伤试验、动物冲击试验和NCAP汽车碰撞试验检测及汽车碰撞安全研究开发基本需要。依托单位中国汽车工程研究院有限公司和重庆长安汽车股份有限公司已经建有电磁兼容研究室、电动汽车研究部、汽车电子技术研究部等技术开发部门，已拥有相关仪器设备24台（套），总价值330万元。在EMC方面拥有整车和零部件传导辐射发射试验系统，包括德国RS公司生产的EMI接收机和系列接收天线；零部件电压瞬态发射试验系统，包括美国泰克公司生产的高端数字示波器、瑞士TSEQ公司生产的高精度快速电子开关、机械开关和专用LISN；瑞士EMTEST公司生产的零部件电瞬态传导抗干扰系统；瑞士EMTEST公司生产的静电放电系统等。在汽车电子控制方面拥有 dsPACE公司自动代码生成工具Targetlink软件、NI-PXI板卡组件的硬件在环仿真测试系统和横河DL750十六通道多功能示波器、Freescale 8、16、32位MCU开发仿真平台和Altium Designer summer 09专业硬件开发软件等。现有条件可满足整车和零部件的EMC试验整改评估和汽车电子控制系统研发及汽车电子系统安全技术研究的基本需要。建设期结束后将形成以下几个实验研究平台：1、新建汽车NVH实验室在新址新建或重建的汽车NVH实验室建筑面积共9900m2，包括整车半消声室、整车车内噪声测试半消声室、整车声传函测试半消声室、发动机半消声室、消声器实验室、电器噪声测试半消声室、整车振动试验室、零部件振动试验室、零部件异响试验室、带环境控制的整车异响分析试验室、全消声室、混响室、声品质评价分析室和模态实验室。整车半消声室配置双桥低噪声转鼓，可满足总质量5.5吨以下四轮驱动整车的加速通过噪声及其声源识别试验要求。整车车内噪声测试半消声室配置双电机单轴低噪声转鼓、自动升降地沟，满足轿车车内振动噪声测试与分析要求。整车声传函测试半消声室配置自动升降地沟、声激励设备、振动激励设备和嵌入式车辆举升系统，可满足整车声传函、整车声模态和整车结构模态测试分析及整车怠速噪声测试分析要求。发动机半消声室和消声器实验室可满足350kW/4000rpm以下柴油机和200kW/ 7500rpm以下汽油机的噪声评价、声源识别和消声器插入损失、功率损失试验要求。电器噪声测试半消声室配备小型电机驱动装置，可满足汽车发电机、压缩机、助力泵、油泵、电子风扇等电动部件的振动与噪声测试分析要求。整车振动试验室、零部件振动试验室和异响试验室配置多通道液压或电磁激振设备，可满足总质量5.5吨以下整车道路模拟、平顺性分析、异响分析和零部件振动、疲劳、异响分析等试验要求。带环境控制的整车异响分析试验室配备整车四通道激振台、高低温环境控制系统，可满足整车或部件在高低温环境下的异响测试分析要求。全消声室和混响室提供标准的声学环境，满足吸声材料、隔声材料和汽车构件的吸声/隔声性能检测要求，根据需要灵活配置不同辅助设备（如动力、负载、安装机架等）后，也能满足不同汽车零部件的声功率测量评价和声源识别试验要求。声品质评价分析室本底噪声低于20dB(A)，能高保真地精确回放、再现汽车及其零部件的各种噪声，可同时容纳8人进行主观评价。模态实验室配置4通道激振设备、多种激振力锤、64通道振动测量分析设备和完备的辅助设施，能满足各种汽车整车、车身及零部件的结构模态试验要求。此外，还将新增隔振元件动态性能测试系统，以满足发动机悬置、悬架胶套、排气系统吊耳等弹性元件的动态参数测试需要，新增MSC.NASTRAN、MSC.ADAMS等分析软件，以满足汽车NVH分析需要。所有试验室的技术性能指标达到国际先进水准，试验室及其配套的新增仪器设备、设施均采取全球招标，确保有关试验系统性能先进并使用可靠。与现有条件相比，在汽车NVH方面的试验研究能力得到大幅提升，基本覆盖汽车行业急需的试验能力，能在汽车NVH性能分析与评价、汽车NVH设计与控制两个方向上更好地满足应用基础研究和服务汽车行业的需要。在新址新建标准的汽车噪声试验专用车道，可满足汽车加速通过噪声试验的国内外有关标准要求。标准道路试验是评价汽车有关噪声的规定方法，具有经常性开展的需要，因此作为本领域的国家重点实验室，完善建设该研究条件是十分必要的。2、新建汽车碰撞安全实验室图2 新建汽车碰撞实验室平面图现有汽车碰撞实验室虽然不在搬迁范围，但其试验范围尚有缺项，试验能力尚显不足，使用频率过高，不能满足更多开展本领域研究开发性试验的需要，必须扩充试验范围和能力。因此，在新址新建的功能更完善、性能更先进的汽车碰撞实验室，用于主要满足重点实验室在汽车碰撞安全与损伤生物力学研究方向上开展应用基础研究和服务汽车行业的需要，而现有汽车碰撞实验室则主要用于汽车NCAP评价试验和生物碰撞损伤试验。新建的汽车碰撞实验室建筑面积26000 m2，其平面布置如图2所示，可进行轿车翻滚、车与车多角度不等速对碰、汽车任意角度碰撞、商用车碰撞、行人碰撞、台车碰撞等研究开发性试验和全系列法规评价试验，总质量5吨以下汽车最高碰撞速度可达120km/h，总质量25吨商用车最高碰撞速度可达80km/h，将配置高精度碰撞试验的300米整车牵引系统、3.1MN高精度整车碰撞台车模拟系统、全系列碰撞试验假人/传感器及其标定系统、用于多角度照明的专业高速摄像照明系统、多套车载抗冲击高速摄像系统等试验仪器设备，使本实验室在汽车碰撞试验研究条件方面达到国内领先和国际先进水平。另外，新建新能源汽车安全碰撞试验室（见图3），配置牵引总质量达5吨、最高碰撞速度可达120km/h的高精度碰撞牵引系统，可进行的碰撞工况包括汽车正面碰撞、侧面碰撞、后碰撞、对碰、翻滚等，重点满足混合动力、纯电动、燃料电池、氢燃料电池、CNG等新能源汽车安全技术的研究需求，并可满足车体结构及约束系统的设计特性及乘员损伤机理的研究需要。图6 新建新能源汽车碰撞实验室平面图图3 新建新能源汽车碰撞实验室平面图3、新建汽车电子控制与安全实验室本实验室正在新建汽车底盘电控系统试验台架、车载网络开发与试验系统、电动车专用高性能快速充电直流电源、电动车信息安全测试系统、Micro AUTOBOX快速原型工具及硬件在环仿真平台等，以完善汽车主动安全控制和电动汽车动力源系统安全控制等方面的研究条件。同时，还将在新址新建汽车电磁兼容实验室，以营造汽车电子控制与安全研究工作急需的汽车电磁兼容试验和检测的标准环境。新建的汽车电磁兼容实验室建筑面积达到2500 m2，包括十米法半电波暗室、三米法全/半电波暗室、3个屏蔽室、2个功放室和1个控制室，配置可承载20吨的11米转台、4×4（100kW）可测功转鼓、高端接收机（40GHz）、大型射频功率放大器（10kW）、E/H场发生器等国际一流的先进仪器设备，可进行自重20吨以下4轮驱动或2轮驱动的汽车整车EMI 和EMS法规试验及研究开发性EMC试验，同时还可进行汽车零部件（如ABS、ESP、TCS、TPMS等）和通用类电子产品的EMC试验，满足ISO、SAE、ECE等国际标准法规及GM、Ford、PSA、Audi等国际典型企业标准要求。显然，新建的汽车电磁兼容实验室将对汽车电子系统安全技术方向的研究起到重要的支撑条件作用。在新址新建标准的ABS试验专用车道，满足汽车ABS性能试验和相关法规检测要求，还可用于有关汽车操纵稳定性的各项研究开发性试验。该类试验对评价和研究汽车行驶安全性具有十分重要的作用，同时也具有一定的危险性，必须专门场地进行，不宜采用一般道路或场地代替，因此，完善本项试验条件就显得特别重要。上述三个实验平台建设子项新增仪器设备投资共计33090万元，预计2011年可以全部投入运行使用。六、主要科研成果近几年实验室承担各类研究项目包括863项目、国家社会公益基金项目、国家自然科学基金项目、商务部项目、科技部科研院所专项资金项目、科技支撑计划重点项目项目、重庆市科技创新平台建设项目、重庆市自然科学基金项目、重庆市科技创新平台建设项目、重庆市科技攻关计划项目、国防基础科研项目、兵装集团项目共计30余项。自2005年以来实验室共获得重庆市科技进步奖、四川省科技进步奖、中国公路学会科学技术奖、中国汽车工业科技进步奖等35项，其中：一等奖5项，二等奖10项，三等奖22项。出版学术著作2本，在国内外期刊、国际会议上发表论文115篇。七、国际交流与合作情况实验室将与高校建立战略合作关系，形成经常性的人才培养与项目研究合作机制。实验室与高校联合培养研究生，接收博士后和博士、硕士研究生进入实验室学习和从事研究工作，每年接收各类学生不少于20人。实验室与高校联合开展本领域基础性与应用基础性研究项目，每年合作项目8-12项。实验室将与汽车整车企业及零部件企业建立战略合作关系，结成技术创新联盟，形成经常性的科技攻关合作、成果转化及技术转移机制。实验室每年委派固定研究人员深入合作企业开展调研和咨询不低于100人次，与企业合作科研项目或转化科技成果15-20项。积极开展国内外的合作与交流。争取承担国际合作项目，邀请海外高水平研究人员来访，每年举办或承办国际学术会议或交流活动2次。每年主办2-3次国内学术研讨会或专题技术培训会。采取奖励措施鼓励实验室研究人员发表高水平论文、参与国内外学术会议。实验室学术带头人和研究骨干人员，每年必须参与国际学术交流活动。八、发展思路与目标实验室将围绕汽车NVH与安全控制领域的技术发展趋势和我国汽车行业发展的重大需求，开展高水平的科学研究，为汽车噪声振动和安全技术发展提供理论和关键技术支撑。将实验室建设成为国际一流的汽车噪声振动和安全技术领域的重要理论及技术创新基地和高层次人才培养基地。充分围绕重点实验室研究方向，坚持战略性、前沿性和前瞻性，以增强实验室在关键领域的自主创新能力为宗旨，积极鼓励科研人员开展探索性强、风险较大，但研究思路科学合理性、具有鲜明的创新性的研究，激发科研人员的首创精神，进一步促进人才培养及中青年学术带头人的成长。形成具有跟踪和开拓新兴学科、交叉学科以及边缘学科研究领域与方向能力的学术创新群体，向具有国际先进水平的国家重点实验室目标而迈进。九、重点实验室联系信息中文名称：汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室英文名称：State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology学科领域：车辆工程建设承担单位：中国汽车工程研究院有限公司、重庆长安汽车股份有限公司实验室主任：邓兆祥实验室秘书：贺晓娜联系电话：023-68825771传 真： 023-68825771电子邮件：nvhskeylab