基于结构-声学灵敏度分析的油底壳辐射噪声控制研究

本文中以某微型车发动机油底壳为对象,研究油底壳的辐射噪声控制问题.首先用有限元法分析其振动响应和结构灵敏度,然后采用边界元法计算其结构-声学灵敏度,判断影响油底壳辐射噪声的主要因素,接着通过可行方向法进行声学特性优化,最后用有限元和边界元组合方法求得优化前后油底壳辐射噪声的半球场点声压,结果表明优化后油底壳辐射噪声显著降低.     

车用发动机表面辐射噪声的研究

本文以一台车用六缸柴油机为例，研究了发动机的表面振动和发动机的表面辐射噪声。首先阐明了发动机表面辐射噪声和表面振动之间的关系并对辐射比进行了较为详细的讨论；而后通过实验研究了发动机各部件的表面振动特性，并通过表面振动预测了该发动机各部件表面辐射噪声声功率和发动机总的表面噪声声功率。总声功率预测结果和该发动机实际声功率吻合较好，说明通过发动机表面振动可以较好地进行发动机表面辐射噪声声功率的预测和表面辐射噪声源的识别。     

柴油机表面辐射噪声源识别的研究

通过柴油机各噪声辐射部件的表面振动速度的平方对时间和在振动表面的平均值预测了各部件表面辐射噪声声功率，从而识别出了该发动机的主要表面噪声源。并在此基础上提出了改进意见。     

车用发动机表面辐射噪声源识别的研究

以一车用6缸柴油机为研究对象，通过表面振动测量法进行了发动机表面噪声源识别的研究，首先在半自由声场条件下测量了该发动机的实际声功率，而后通过发动机各噪声辐射部件的表面振动速度的平方对对时间和在振动表面上的平均值预测了各部件表面辐射噪声声功率，从而识别出了该发动机的主要表面噪声源。     

车内耦合声场振动噪声预测研究

建立了轿车车身结构有限元模型、车室声腔声学有限元模型,以及声固耦合模型;进行了车身结构模态分析、车室声腔声学模态分析和耦合声场模态分析.研究了声固耦合系统在发动机和路面激励作用下的车内声学响应,预测了车内振动噪声并分析了车身各板件的声学贡献.据此采取了相应的改进措施后,得到了较好的降噪效果.     

U肋加劲板的声振特性研究

为分析U肋加劲板的声振特性，联合锤击试验和数值仿真方法从振动传递特性和声辐射性能2个方面进行研究。首先，以某钢箱梁为原型，设计制作一足尺U肋加劲板结构，通过锤击激励获得不同位置的振动和噪声响应。然后，以有限元计算得到的振动响应作为边界元仿真的边界条件，建立混合有限元-边界元模型预测U肋加劲板的振动声辐射，并将仿真结果与实测值进行对比。最后，通过数值仿真探讨U肋的声振贡献量，并分析结构设计参数（顶板厚度、U肋厚度和U肋间距）对顶板声功率级的影响规律。研究结果表明：相比混凝土结构，U肋加劲板的振动噪声更加明显，且频谱范围更宽，主要集中在几百至上千Hz；U肋正上方和U肋之间的顶板原点导纳差异不大；顶板原点导纳和U肋传递导纳的频谱特性相似，并在量值上具有可比性；混合有限元-边界元预测方法具有较高的精度，但计算效率不高；受到U肋自身的振动声辐射和声反射效应的影响，U肋加劲板正下方的噪声比侧方高出约10 dB（A），声压级峰值频段为400~1 250 Hz；顶板厚度和U肋间距是决定顶板声辐射大小的决定性因素，算例中顶板厚度减小6 mm或U肋间距增大300 mm时，顶板声功率级分别增加5.4 dB（A）或9.4 dB（A）；U肋厚度在6~10 mm内变化时，顶板声功率级改变不大。     

驱动桥振动噪声的仿真与试验研究

为预测驱动桥的振动噪声,首先,建立了驱动桥总成的有限元模型,着重考虑双曲面齿轮副接触的设置和轴承的简化,仿真得到桥壳表面的振动;其次,建立了桥壳辐射噪声的边界元模型,利用仿真得到的桥壳振动数据来预测桥壳辐射噪声;最后,对驱动桥振动噪声进行台架试验。结果表明,仿真结果与试验数据基本一致:桥壳后盖的振动最大,其次是主减速器壳的小齿轮外轴承座位置;驱动桥的齿频和2阶齿频对振动噪声的贡献量相差不大。研究显示,基于驱动桥的有限元和边界元模型预测振动噪声是可行的。     

基于ATV的轮胎辐射噪声分析

基于声传递向量概念,结合有限元和边界元方法对轮胎的辐射噪声进行了分析,计算得到了简谐激励下轮胎的辐射噪声响应.应用同样的分析方法研究了随机路面激励下轮胎辐射噪声的声压、声功率分布.通过分析轮胎胎压、材料和质量等对轮胎辐射噪声的影响可知,一定程度上提高充气压力可以降低轮胎噪声;轮胎侧壁材料的变化对轮胎噪声辐射有很大影响;增大轮胎侧壁质量可以降低辐射噪声峰值.     

飞轮壳NVH性能研究与改进

采用有限元/多体动力学/边界元等方法对某飞轮壳进行仿真,以分析其NVH性能.首先建立飞轮壳有限元模型并通过模态试验验证其准确性;采用多体动力学方法计算六缸柴油机缸体与曲柄连杆机构耦合模型的振动响应,得到缸体传递到飞轮端的载荷频谱,通过有限元分析获得飞轮壳的频率响应特性,然后在边界元模型中预测出飞轮壳的噪声特性,最后研究了飞轮壳降噪的方法.结果表明,采用的方法能有效抑制飞轮壳的表面辐射噪声.     

关门时车内声场的仿真与试验研究

本文旨在整车制造完成之前,提前预测关门时车内噪声。首先,将车门关闭瞬间受到的瞬态冲击载荷进行了离散化,进行整车和台架试验,利用传递路径分析(transfer path analysis,TPA)方法求取离散化的载荷。接着,建立了车门的有限元模型,将求取的离散化载荷作为车门有限元模型的输入量。最后,建立了车内辐射噪声的时域边界元模型,将车门的瞬态有限元振动响应映射到时域边界元,以预测车内噪声。结果表明,仿真数据与试验结果一致性较好,验证了通过车门关闭瞬态载荷的离散化和声固耦合分析来预测关门时车内噪声的可行性。     

预测与降低柴油机油底壳辐射噪声方法的研究

介绍了一种针对车用柴油机油底壳辐射噪声预测和降低的方法,通过有限元/边界元法预测油底壳结构的动态特性、频响特性以及辐射声功率级,同时考虑油底壳中润滑油的流固耦合作用,提出在油底壳上布置加强板和使用复合材料的方法降低该油底壳的辐射噪声声功率级。     

配气机构有限元动力计算及分析

本文应用配气机构有限元动力模型对顶置气阀下置凸轮轴配气机构进行了动力计算，计算结果与实测数据相符，并用此模型对６１０２Ｑ柴油机配气机构在各种转速工况下进行了动力分析，求出了该机构运动规律，接触应力，振型，自振频率及气阀弹簧各圈的运动和振动。     

发动机油底壳辐射噪声控制研究

利用有限元法分析某发动机油底壳的振动特性,对其表面辐射噪声进行研究。首先对油底壳进行模态分析,研究其固有频率和振型,然后对油底壳进行瞬态振动响应分析,由此确定油底壳在发动机工作过程中振动较强的部位,并据此提出抑制油底壳振动,以降低其表面辐射噪声的方案。     

降低小型高速车用柴油机噪声的试验研究

以车用493ZQ型小型高速增压柴油机为研究对象,系统分析了其表面辐射噪声分布特性。研究中发现,对气门罩盖和齿轮室盖薄壁部件处施加约束阻尼,采用复合结构,可以有效抑制发声部件的高频段辐射噪声;而将正时机构由正时齿轮传动改为同步齿形带传动,可以大大改善前端测点的500Hz以上中、高频辐射噪声。综合运用文中的降噪措施,标定工况时整机噪声A声功率级降低了2.5dB。     

时域积分在振动信号分析中的应用

为研究某装载机样机配置的新型发动机罩的振动特性,利用三维建模建立装载机发动机罩模型并使用有限元法对其进行了模态分析,重点分析了前几个阶次的固有频率和振型,结果显示发动机罩整体存在刚度偏低以及低阶次模态振型分布集中的现象.对样机发动机罩的水平和垂直两个敏感方向进行了振动加速度测量,对比了两种信号积分方法的使用范围及优势,利用时域积分方法对所测加速度信号进行了积分处理,并用最小二乘法拟合积分信号中的趋势项加以修正,得到了较为精确的振动速度及位移信号.通过对机罩两个敏感方向的振动加速度、速度和位移信号的综合分析,判断发动机罩刚度偏低,振动量偏大,易产生干涉.模态分析及振动信号分析结果为下一步发动机罩样品的优化改进提供理论依据及改进方向.     

TBD234V6柴油机曲轴动态特性研究

利用有限元软件对TBD234V6曲轴进行了自由条件下的有限元模态分析,同时为获取准确的结构响应信息,对曲轴进行了试验模态分析并利用N-Modal软件识别各阶模态参数。通过对模态频率、模态振型与模态相关性三者的比较分析,验证了所建立曲轴三维有限元模型的正确性,并在此基础上完成了对有限元模型的修正,修正后的模型比原分析模型具有更高的精度。     

车用发动机前端辐射声源的小波分析与识别

根据连续小波变换具有较二进离散小波变换和小波包变换更精细的尺度分辨率的特点，研究了适用于工程应用的发动机表面辐射声信号小波变换结果的表述方法，并以一台车用增压柴油机前端表面辐射噪声的测量和识别分析为例，提出了一种车用发动机主要噪声源诊断和识别的测试分析方法。文中还将声信号测量识别的结果与表面振动信号识别的结果做了比较，两者是吻合的。     

柴油机齿轮室总成异响分析与改进

针对某叉车柴油机齿轮室总成在常用工作转速条件下产生异响的实际问题,给出了基于连续小波变换的谱分析技术与有限元计算模态分析法相结合的方法对其异响进行分析研究。通过台架试验分析,提取了齿轮室总成异响与其激励源响应的时频相关特征,找到了引起异响的原因：齿轮室总成固有频率与柴油机宽带激励频率相吻合,产生了结构共振;通过有限元模型仿真分析,识别了不同装配条件下齿轮室总成的固有特性,确定了导致结构系统共振的薄弱环节。试验结果表明,通过增加齿轮室总成局部结构刚度,提高其固有频率,能消除齿轮室总成异响。     

减振钢板在内燃机降噪中的应用

论述了降低机械结构振动的方法及常用复合减振钢板的减振机理。分析了车用内燃机结构表面振动与辐射噪声的关系，并对一台车用大功率涡轮增压中冷柴油机进行台架试验，确定了油底壳及进气管为发动机主要噪声源。通过采用减振钢板取代原普通钢板的方法，使这两部件的振动水平显著降低，发动机整机噪声也得到了改善。     

柴油机整机结构有限元模态分析

在离散误差收敛性分析的基础上,建立了某军用V型柴油机主要零部件及整机结构的有限元分析模型。采用Lanczos法对零部件及整机组合体的自由模态进行了计算,得到了其固有频率和振型,通过振型分析,找到了整机振动的薄弱部位,从而为柴油机结构的改进设计及整机的动态响应分析提供了可靠的依据。