某商用车怠速油底壳异响问题分析研究*

针对产品开发过程中某柴油车型发动机油底壳怠速时“呜呜”异响问题,通过噪声与振动的测试及仿真分析,对油底壳异响原因进行分析。结果表明,怠速时机油泵的工作激励频率与油底壳模态频率耦合,形成“呜呜”声,并通过油底壳表面辐射出来。进一步实验研究表明,随着机油温度的升高,机油泵功率、工作激励幅值会逐步减小,异响逐步减小。同时实验研究表明,机油量对油底壳模态频率有影响,油底壳内机油加注量越多,油底壳模态频率越低,油底壳表面振动幅值及异响均逐步减小。针对该异响问题,明确该发动机机油加注上限及下限时油底壳对应频率范围后,通过优化怠速转速,提高油底壳模态频率等使机油泵激励频率与油底壳模态频率避频,解决了该异响问题。     

Janus-Helmholtz换能器的弱辐射耦合机理与带宽特性

针对Janus-Helmholtz(JH)换能器频带内响应起伏较大、模态耦合机制尚不明确的问题,提出了振动模态声辐射独立建模方法.该方法建立换能器各个振动模的独立有限元模型,在仿真计算中将位移载荷直接加载在辐射面上,分析振动模的辐射声场.通过各个结果的对比分析,观察到JH换能器声辐射模态的弱耦合规律,最终给出JH换能器...     

T型三通水管路噪声特性数值研究

水管路系统工作运行中会产生较大的管路振动和流噪声.作为偶极子声源,充液管路内湍流激发的脉动压力会形成流噪声,且激励管壁产生流激振动噪声.为了揭示水管道系统的流激振动噪声与流噪声特性的区别,基于有限元方法对不同厚度的充液管路声学模态、结构模态以及耦合模态进行计算;基于计算流体力学联合声学边界元的混合计算方法探讨变流速下流...     

发动机圆形管道内噪声衰减谱模态分析

本文应用模态分析方法建立了剪切流存在条件下,发动机多段声衬圆形管道声传播工程计算模型,对管内各模态频谱和总噪声衰减频谱进行了算例计算,并与有关文献试验数据进行了对比。结果表明,多段声衬圆形管道中声传播工程计算方法是可行的,从而为发动机前短舱管内声传播研究提供了一种模态分析工程预测方法。     

有限元-统计能量分析法的拖拉机驾驶室噪声研究*

对某拖拉机驾驶室内中频噪声进行预测,建立了拖拉机驾驶室FE-SEA(有限元统计能量分析)混合模型,通过理论计算和试验方法获取驾驶室结构内损耗因子等数据;加载振动和噪声激励后进行有限元-统计能量分析联合仿真,将仿真获取的驾驶室声压级与实测数据进行对比,分析对比表明该模型在中频段利用FE-SEA混合法分析所得结果与试验测试值拟合程度较高,分析各子系统对驾驶室声腔的能量贡献度,确定对驾驶室噪声贡献较大的子系统,针对性对驾驶室声学包进行整改,获得一定降噪效果。     

正交耦合型高温超导可控电抗器支撑结构设计

<正>交耦合型高温超导可控电抗器存在正交铁心结构,且通过由高温超导绕组励磁以及控制端铁心增加气隙的方式提高电抗输出容量,但磁体整体结构相对复杂,尤其是气隙的存在使得漏磁增大进而导致运行中振动和噪声增强。为保证磁体结构稳定性,必须对磁体本体进行模态分析并进行支撑结构设计。通过有限元分析的方法,对正交耦合型高温超导可控电抗器样机本体的固有频率进行了计算。模态分析表明,气隙处振动较为明显,振动频率与基波的5、7倍频相近。基于分析结果并结合超导励磁绕组的冷却需求,提出了用以降低磁体振动损坏风险的强化方案,完成了低温杜瓦以及总体支撑结构设计,考虑预应力的模态分析结果表明,磁体本体的振动得到了有效的抑制。     

湍流边界层激励下腔体内水动力自噪声预报与测量

循环水槽中试验测量了腔体内水动力自噪声,并与模态法建立的湍流脉动压力引起腔体自噪声预报进行比较验证。透声窗振动以简支边界为条件,腔体内部声波以刚性边界为条件模态展开,通过辐射边界条件建立模态耦合振动方程。在随机湍流脉动压力作用下,推导了模态振动方程在随机力激励下的自噪声功率谱响应。对循环水槽中5 m/s和8 m/s两种流速工况下的腔体水动力自噪声和湍流脉动压力进行了测试,结合测量的脉动压力预报方法可以计算腔体水动力自噪声量值,理论预报与试验测量结果大致吻合,趋势一致,为声呐罩材料选取及声学环境控制提供了一种分析方法。      

SE-MCNN-CTC的中文语音识别声学模型

针对国内外缺少对振动轮噪声预估的问题,以某型振动轮为研究对象,首先基于动力学有限元理论对振动轮进行频率响应分析,其次采用声学边界元技术对振动轮辐射噪声进行了数值模拟,并通过实验验证了仿真结果的准确性,然后比较了垂直振动与圆周振动两种不同激振形式对辐射噪声的影响,得出垂直振动辐射噪声低的结论,最后对驾驶室声腔模态进行了仿真,与振动轮激振频率相近发生共振。通过调整激振频率,降低了司机耳旁噪声。所得研究成果可为振动轮辐射噪声的预估与改进提供一种切实可行的参考依据。     

基于混合有限元-统计能量分析的箱梁结构噪声特性分析

为了探讨箱梁的结构噪声辐射规律,提高计算精度及效率,基于混合有限元-统计能量分析理论,建立1/10箱梁有限元-统计能量分析计算模型,并进行模态实验与声学实验验证.在此基础上进行声贡献量以及振动传递规律分析,并与相关文献进行比较.研究结果表明:混合有限元-统计能量分析模型不仅适用于箱梁结构噪声分析,而且在保证计算精度的同...     

湍流边界层激励下腔体内水动力自噪声预报与测量

循环水槽中试验测量了腔体内水动力自噪声,并与模态法建立的湍流脉动压力引起腔体自噪声预报进行比较验证。透声窗振动以简支边界为条件,腔体内部声波以刚性边界为条件模态展开,通过辐射边界条件建立模态耦合振动方程。在随机湍流脉动压力作用下,推导了模态振动方程在随机力激励下的自噪声功率谱响应。对循环水槽中5 m/s和8 m/s两种流速工况下的腔体水动力自噪声和湍流脉动压力进行了测试,结合测量的脉动压力预报方法可以计算腔体水动力自噪声量值,理论预报与试验测量结果大致吻合,趋势一致,为声呐罩材料选取及声学环境控制提供了一种分析方法。     

Vibro-acoustic propagation of gear dynamics in a gear-bearing-housing system

This work developed a computational process to predict noise radiation from gearboxes. It developed a system-level vibro-acoustic model of an actual gearbox, including gears, bearings, shafts, and housing structure, and compared the results to experiments. The meshing action of gear teeth causes vibrations to propagate through shafts and bearings to the housing radiating noise. The vibration excitation from the gear mesh and the system response were predicted using finite element and lumped-parameter models. From these results, the radiated noise was calculated using a boundary element model of the housing. Experimental vibration and noise measurements from the gearbox confirmed the computational predictions. The developed tool was used to investigate the influence of standard rolling element and modified journal bearings on gearbox radiated noise.     

数控裁剪机切割刀壳体振动噪声预测分析

高频往复式切割刀是柔性材料数控裁剪机的核心部件.该文对切割刀壳体的振动噪声改进措施进行研究.首先对切割刀进行刚体动力学分析,获取其所受动载荷情况,并通过数值计算验证了切割刀刚体动力学模型的可靠性.其次,基于有限元法获取切割刀壳体模态特性,并通过锤击激振实验验证了有限元模型的准确性.然后基于模态仿真结果进行谐响应分析,将...     

用于汽车压缩机振动噪声控制的声子晶体设计与试验*

针对汽车压缩机低频振动噪声控制难的问题,基于局域共振机理在压缩机外壳设计一种声子晶体结构。借助有限元法,计算声子晶体带隙范围,阐明声子晶体结构参数与在压缩机外壳布置方式选取原因,分析其具备的优势。而后,定制各部分材料组装声子晶体实体并布置于压缩机外壳后端面,搭建压缩机振动噪声台架试验台,选取4个声学场点采集辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。进一步,选取某型号汽车搭建压缩机整车振动噪声试验台,在驾驶员座椅右侧靠近人耳处设置声学麦克风采集驾驶室内辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。试验结果表明,压缩机外壳安装声子晶体后,在声子晶体带隙频率范围对应转速内,台架与整车试验测得总辐射噪声与压缩机本体各向振动加速度RMS值基本存在改善,且部分转速范围效果显著。本文为汽车压缩机低频振动噪声控制研究提供了新的参考。     

Measuring,modelling and optimising an embedded rail track

A finite element (FE) model and a boundary element (BE) model have been developed to predict the decay rate, vibration and noise responses of an embedded rail track. These models are validated using measured results. The optimisation of the embedded rail track is conducted using these calculated models. The results indicate that the optimised cross-section of the gutter for the embedding rail can significantly reduce the radiated noise of the embedded rail track. The embedded rail track using the I-shaped cross-section gutter reduces the radiated noise of the track by at least by 3 dB(A). Furthermore, combining the material parameter optimisation with the gutter cross-section optimisation can further reduce the radiated noise of the embedded rail track. Increasing the Young’s modulus of the rail pad in the embedded rail track with the I-shaped cross-section gutter can result in a radiated noise reduction of 4 dB(A).     

混凝土箱梁相似模型结构噪声对比分析*

为探讨混凝土箱梁噪声的时变特性,以京沪高铁32 m混凝土简支箱梁为原型,制作了1:10的缩尺模型,通过模态试验的方法验证箱梁模型与原型的相似关系,通过声学试验验证箱梁声学计算模型的正确性。然后,建立了箱梁缩尺模型与原型两种计算模型,利用有限元和边界元法求出两种模型的瞬态结构噪声。研究发现,箱梁缩尺模型与箱梁原型的材料参数满足一定关系,模型试验的方法能够验证箱梁模型与箱梁原型之间符合相似关系,箱梁模型的振动噪声测试结果能真实反映原型振动噪声水平。两种模型的结构噪声在时域内声压级及对应场点的声压存在一定相似关系。该研究可为箱梁缩尺模型结构噪声反演至箱梁原型提供依据,所采用的方法和得到的结果对桥梁结构振动与声辐射实验研究具有参考作用。     

环筋对水下平底圆柱壳的声振特性影响

本文建立了计算两端带平底板的有限长圆柱壳水中声辐射的FEM／BEM三维模型，探索了加筋的高度、宽度、数目对平底圆柱壳的辐射功率、辐射效率、法向声强、声场指向性的影响规律。计算方法是在有限元软件ANSYS中做加筋平底圆柱壳建模、模态分析基础上，将有关数据（网格、模态）导入边界元软件SYSNOISE中计算流体结构耦合状态下的辐射声场特性。结果表明：（1）随着环筋高度、宽度增大，激励点声压峰和法向声强峰在0-400Hz频率范围内数目减少且峰向高频方向移动，同时辐射声功率在减小（除个别模态峰值外），而辐射效率随筋高增大而增大。（2）环筋数目的增加使激励点辐射声压和法向声强峰数目明显减少，使辐射声功率明显低于无筋圆柱壳的辐射声功率，辐射效率随环筋数目增大而增大。（3）环筋宽度变化对声场指向性影响不大；圆柱壳声场指向性随环筋高度和数目增加出现较大变化，尤其是在研究的频段内的f=51Hz和f=301Hz上。这对于水下结构辐射噪声预报以及噪声抑制具有重要意义。     

同轴脉冲形成线的运输振动环境适应性研究

为了准确评估某MV级Tesla型脉冲功率源的运输振动环境适应性水平,针对脉冲功率源中采用悬臂绝缘支撑结构的同轴脉冲形成线,通过仿真和试验结合的方法开展研究。针对叠层结构式内外磁芯,提出一种通过结构元胞等效材料参数和坐标变换的等效建模方法进行有限元建模,通过模态试验修正有限元模型,首次对比研究了绝缘油对形成线的模态频率和阻尼的影响,仿真分析了形成线车载运输典型工况的应力及响应,设计实施了大尺寸形成线等效件振动试验进行验证。通过振动试验发现了形成线结构存在非线性,通过仿真分析和等效件试验验证,同轴脉冲形成线现有结构设计基本满足车载运输振动环境适应性要求。     

某型振动轮噪声数值模拟及优化分析

空中声源的辐射噪声谱包括宽带连续谱和窄带线谱,线谱能量高于连续谱。与水下声源相比,空中声源的运动速度普遍较高,线谱多普勒频移明显,可用于进行水下对空中声源的运动参数估计。首先通过时频分析提取接收信号的瞬时频率,而后利用非线性最小二乘法将瞬时频率提取值与预测值相拟合,进而估计声源的运动参数(声源的运动速度、静止频率、与接收器最小水平距离及经过最近点时刻)。仿真与实验均能较为准确地估计出声源运动参数,同时在实验中实现了水下对空中运动声源的测距和定位,测距误差小于15.8%。在满足一定信噪比和保证足够多普勒信息的情况下,该参数估计方法具有很好的适用性。     

Prediction of intake noise of an automotive engine in run-up condition

It is very important to predict the radiated noise from the engine intake system for the effective noise control and virtual prototyping of in-cavity and outdoor noise of a vehicle. To this end, one should precisely measure the in-duct acoustic source parameters of the intake system, viz., source strength and source impedance. Usually, the noise radiation characteristics need to be expressed as a function of engine speed. In this study, acoustic source parameters of an engine intake system under engine run-up condition were measured by using the direct method. Direct method employed two external loudspeakers, turned on simultaneously, and three microphones for the separation of upstream and downstream wave components. It was noted that the frequency spectra of source impedance hardly changes with the increase of engine speed. Utilizing this fact, source strength under the engine run-up condition was calculated by assuming invariant source impedance. Predicted insertion loss and radiated sound pressure level using the measured source parameters were compared with those of measured data and predicted data using several idealized source models, which have been adopted for the calculations. A reasonably good agreement was observed between measured sound spectra at the intake orifice and predicted one using the measured source data. It was shown that the source data obtained by the present method yielded a far better prediction accuracy than those by the idealized source models.