公路隧道内主动降噪声场研究

针对公路长大隧道内噪声声压级超过90dB,且目前多采用降噪路面或隧道壁喷涂吸声材料进行被动降噪的现状,基于声波干涉原理尝试对高速公路隧道进行主动降噪。为了确定公路隧道内主动降噪技术的适用条件、实现方法和降噪效果,采用理论推导和有限元仿真相结合的方法,构建了沥青混凝土路面公路隧道内主动降噪声场模型,在隧道尺寸和噪声源位置确定的情况下,模拟分析噪声源频率、主动声源位置等因素对隧道声场降噪效果的影响,并将模拟结果与现场实际隧道主动降噪试验结果进行对比。结果表明:确定了噪声源位置和降噪区域后,根据所提出的噪声源、主动声源和降噪位置的空间关系式,以及主动声源应位于隧道断面中轴线上、运输车辆限高要求等因素,可以确定使需降噪区域实现最佳降噪效果的主动声源摆放位置;噪声频率越低降噪效果越好,主动降噪技术对100Hz左右的沥青混凝土路面公路隧道噪声降噪效果显著;噪声频率为125Hz时,在隧道断面中轴线上沿纵向每隔3m布置一台主动声源,可在工人检查走行区域的人耳高度处实现横向宽1m、纵向长2m的区域降噪,该区域降噪幅度为3~8dB;研究成果可为高速公路隧道内的主动降噪提供参考。     

车内发动机噪声主动降噪辨识方法及DSP实现

车内主动降噪技术在低频噪声控制方面有较明显的优势,利用车内扬声器发出抵消声波实现降噪。论文采用扫频的方法进行主动降噪的次级路径建模,并在某四缸发动机车型上实现了控制器与原车线路匹配,采用原车音响搭建车内发动机主动降噪系统。采用MATLAB搭建仿真模型验证自适应陷波算法,推导了用于车内次级路径建模的扫频公式及辨识结果。再从工程角度介绍控制器与整车接口的匹配方法。最后采用数字信号处理（DSP）技术进行实车效果验证,在锁定二挡的加速工况下发动机二、四、六阶噪声降低,30～300 Hz的声压级Overall(OA)值最大降低4 dB。     

路面冲击输入下车内噪声主动控制

针对基于LMS算法道路噪声主动控制在面对冲击性噪声时性能骤降的问题，建立了基于滤波-x最小平均绝对偏差（FxLMAD）算法的道路噪声主动控制系统，以控制路面冲击输入下的车内噪声。首先对路面冲击输入下车内噪声特性进行了分析，发现其噪声是非高斯的，且更符合α稳定分布。接着对基于FxLMAD算法的噪声主动控制进行仿真，结果表明该算法在达到良好降噪效果的前提下还拥有结构简单、计算量小的优点。最后，搭建了车内噪声主动控制系统并在某燃油车上完成了冲击路面的实车道路试验。结果显示，基于FxLMAD算法的车内道路噪声主动控制系统在50～500 Hz范围内的总声压级降噪量可达约2 dB(A)，明显优于普通的LMS算法。     

高速公路改扩建施工期降噪措施的有效性

依托青海省扎麻隆至倒淌河高速公路改扩建工程,采用地理信息系统,建立了施工期沿线背景噪声分布缓冲带,确定噪声影响敏感点,选择声屏障、隔声窗、绿化带3种降噪措施进行现场噪声观测,并对比分析了实际降噪效果。结果显示,声屏障、隔声窗、绿化带的平均插入降低值分别在8～14dB、24～30dB、4～6dB;综合考虑后提出了高速公路改扩建施工期临街路段降噪措施设置方法。     

基于GCV准则和改进阈值函数的小波去噪方法研究

为了准确确定小波阈值,改善阈值函数的降噪效果,提出一种基于GCV准则确定阈值和改进的阈值函数相结合的小波去噪方法。首先对信号进行小波变换,定义基于小波系数的GCV函数,通过对其进行优化求解最小值来选取小波阈值,然后采用改进的阈值函数对小波系数进行处理,最后对处理后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。通过一已知信号和噪声的数值算例,对比了该方法与常用的确定阈值方法和软阈值函数的去噪效果,验证了该方法具有更好的去噪效果。应用该方法,对一座斜拉桥的健康监测系统采集的实测挠度数据进行分析处理,结果表明,该方法有效降低了噪声影响,降噪后的挠度与数值结果接近。     

基于LES-FE-SEA混合方法的车内湍流噪声数值预测与控制研究

为预测和降低某型轿车的噪声,将LES-FE-SEA混合模型仿真技术引入至车内气动噪声预测中,并将计算结果与传统计算方法和实车道路试验结果进行对比。结果表明,混合模型在预测20~100Hz低频区域噪声时能准确捕捉到响应峰值,与试验结果有少许偏差,计算精度稍低于FE模型,但从100Hz起预测精度开始提高,特别是在200~500Hz的中频区域,混合模型预测精度最高,与试验结果基本吻合,500Hz以后的高频区域预测结果也与试验结果吻合较好。利用混合模型分析各子系统对汽车乘员室声腔的噪声贡献量的结果,确定须要安放吸声材料的部位为顶棚与左右侧围,并选用汽车常用的4种吸声材料。以4层吸声材料厚度为设计变量,降噪幅度、效率和材料性价比等为优化目标,创建Kriging近似模型,采用非支配排序遗传算法进行优化,得到各层材料的理想厚度组合。结果表明,与原材料厚度组合相比,优化后,驾驶员耳旁噪声声压级降低幅度提高了3.15%,降噪效率提升了5.05%,同时吸声材料成本降低了23.42%。     

钢箱梁的声振特性及影响因素研究

为分析钢箱梁的声振特性，联合锤击试验和统计能量分析（SEA）方法从统计能量分析参数和声振响应两方面进行研究。首先，以某钢箱梁节段[10.1 m（长）×4.8 m（宽）×3.1 m（高）]为对象，通过锤击激励获得顶板和底板不同位置的加速度频响函数。然后，建立SEA模型预测钢箱梁的振动声辐射，考察了各板件在100~5 000 Hz频段的模态数，并将加速度频响函数的仿真结果与实测值进行对比。最后，通过数值仿真分析，探讨了结构设计参数（加劲肋和横隔板）对统计能量分析参数和钢箱梁声振响应的影响规律。研究结果表明：除个别频带外，顶板和底板不同测点位置的加速度频响函数没有显著差异；SEA方法可较精确地预测钢箱梁的高频振动噪声，且相比有限元方法具有更高的计算效率；设置加劲肋后，板件的模态密度和输入功率均下降，子系统间的耦合程度降低，但板件的辐射效率增大；设置加劲肋后，顶板和底板的振动速度级在每个频带平均下降8.2 dB和6.7 dB，钢箱梁声功率级在每个频带平均减小3.1 dB（A）；相比加劲肋厚度而言，加劲肋间距对钢箱梁声振响应的影响更大，应优先作为声学优化的主要参数；横隔板可在一定程度上降低板件的振动响应，取消横隔板将导致钢箱梁声功率级在每个频带平均增大1.3 dB（A）。     

轿车车内噪声源识别的道路试验方法

以某国产国力样车的车内噪声控制问题为例，阐述通过道路试验进行噪声源识别的方法，对实验方法确定、测试信号选择以及数据处理的程度和方法进行了系统的阐述。分析结果，该车车内噪声主要由于发动机的二阶振动引起，而且在传递途径上存在很强的共振，车身顶棚和前围板是主要的噪声辐射源，对该车的发动机悬置系统和车身顶棚进行了有针对性的减振降噪措施，取得了最大降噪8dB(A)的良好降噪效果。     

基于ERB尺度的车内低频声品质优化

以某轿车为例,建立了其FE-BEM的低频声学响应模型,并通过实车试验验证了模型的正确性。基于等矩形带宽(ERB)尺度,并以车速50km/h时采集的驾驶员右耳处20-200Hz频带的声信号为基础,运用正交试验设计生成16个声样本。编程计算了各样本的客观参量,并完成了主观评价试验。综合遗传算法与支持向量机,构建了声样本的声品质预测模型。以低频段各REB频带声压级为变量,声样本主观烦躁度最小为目标,建立了声品质优化模型,优化得到了比原来显著改善的声样本,通过主观评价结果验证了该方法的有效性。     

微穿孔板在降低NJI043DE汽车噪声中的应用

提出采用微穿孔板制作局部隔声罩用于降低NJI043DE汽车的噪声.首先对半圆柱面的降噪效果进行了模拟试验,试验结果与理论计算结果很接近.进而将微穿孔板局部隔声罩安装在汽车发动机下面,在实车上取得了明显的吸声降噪效果,整车平均降噪达到1.75dB(A).     

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。     

基于 MFXLMS算法的汽车发动机振动主动控制研究

为了降低发动机工作时引起的整车振动,提出了使用多通道滤波x-LMS （MFXLMS） 算法作为主动悬置系统的控制算法。以发动机转速信号作为参考信号,主动悬置安装位置下方的两路加速度信号作为误差信号。根据算法完成试验平台搭建。采用白噪声电压信号作为输入激励,通过 LMS算法离线辨识得到主动悬置到加速度传感器的多路次级通道,在dSPACE上完成实车控制试验。试验结果表明,MFXLMS算法的运用显著降低了发动机不同转速工况下引起的测点加速度响应,提高了整车的乘坐舒适性。     

Active noise control in a duct system based on a frequency-estimation algorithm and the FX-LMS algorithm

In this paper, an indirect feedback active noise control (ANC) scheme, based on the fundamental frequency-estimation method, is proposed for systems with multiple tonal noises. The engine noise consists of the harmonic components of the rotation of the crankshaft in the engine. When it is difficult to obtain reference signals, which are necessary for a feedforward ANC, conventional ANC algorithms do not work. In this paper, a new method is proposed to generate reference signals with estimated frequencies. The proposed algorithm consists of two parts: the frequency-estimation (FE) algorithm for the estimation of the fundamental frequency of the rotating machinery and then the conventional filtered-x LMS (FX-LMS) algorithm. In the second algorithm, the reference signal is generated using the fundamental frequency as estimated in the first algorithm. The FE algorithm uses a second-order adaptive notch filter, which is insensitive to impulse noise. In addition, the FE algorithm has good tracking capability and a lower variance of frequency-estimation error for a constant sinusoid signal and chirp signal. The performance of the proposed ANC method is verified through simulations and an experiment using a DSP board (DS-1104) inside a short duct.     

车内低频振动噪声的虚拟传递路径分析

传递路径分析法是诊断汽车振动噪声问题准确有效的方法。试验传递路径分析耗时耗力且需要实制样车,为在整车开发初期诊断汽车振动噪声问题,对整车虚拟传递路径分析法进行了研究。首先建立了包含底盘的整车声固耦合有限元模型,采用频率响应法预测车内声学振动响应,发现驾驶员右耳声压在38 Hz处以及驾驶员座椅导轨振动在59 Hz处存在较大峰值。在有限元模型基础上建立了整车虚拟传递路径分析模型,该模型合成的声学振动结果与频率响应法结果吻合较好,验证了模型的正确性。利用虚拟传递路径法对两处峰值作诊断分析,根据分析结果对贡献量大的路径进行优化。优化结果表明,38 Hz处驾驶员右耳声压降低2 dB,59 Hz处座椅振动改善效果明显。     

某型纯电动汽车路噪仿真与优化

在纯电动汽车开发过程中,如何有效基于有限元手段实现低频结构路噪的预测与优化,对纯电动汽车NVH性能具有重要意义。文章基于Spindle Loads方法对某型纯电动SUV汽车在大粗糙路60km/h工况下的低频结构路噪进行仿真预测,通过与实车测试结果对比,显示低频结构路噪有限元模拟结果与试验结果曲线整体趋势一致性较好;对53Hz与127Hz风险频率点原因进行剖析并提出相关优化方案,实车验证有效。     

车用空气滤清器减声量优化研究

针对某车用空气滤清器分别设计了导流管、1/4波长管和穿孔板结构,并以减声量为评价指标对各种措施的应用效果进行了分析.结果表明,在原空气滤清器上增加3种消声措施后,在保持原空气滤清器宽频带较高消声效果的同时,有效提高了频率在295 Hz、620 Hz和750 Hz下的减声量;改进后空气滤清器的整体减声量为87 dB,比原型提高14dB,对空气滤清器的结构改进达到了较为满意的效果.     

SUV整车振动噪声的试验研究

对自主开发的SUV(多功能运动车)样车和参考样车的振动、噪声进行了测试和对比分析，研究了噪声源定位和各主要噪声源对整车噪声的影响。根据研究结果提出了减振降噪措施，并在SUV样车上实施，使其车内噪声降低了2dB。     

基于多信息融合的全轮独立电驱动车辆车速估计

鉴于用非驱动轮轮速信号来估计车速的方法已不适用于没有非驱动轮的全轮独立电驱动车辆,提出了借融合车载普通传感器信号和驱动电机反馈信号等多信息源,并基于稳态工况下的轮速信号卡尔曼滤波和瞬态工况下的加速度积分的全轮驱动车辆车速估计方法.通过实车试验对该方法的有效性、适用性和精度进行了验证.     

某重型卡车驾驶室抖动问题分析

摘要：针对国内某企业生产的重型卡车,部分车辆出现的驾驶室异常抖动现象,对问题车辆进行了整车振动信号检测实验。利用数字信号分析处理技术以及振动信号分析理论对驾驶室抖动的原因进行了分析。通过振动信号的互功率谱密度分析和相干性函数分析寻找到了驾驶室抖动的振源,再利用整车关键位置振动信号的自功率谱函数分析,诊断出造成驾驶室抖动的问题原因,最后根据分析提出了解决驾驶室异常抖动的方案。     

一种基于加速度及轮速信息的参考车速估计方法

以两轮驱动轿车为研究对象,提出了一种基于加速度及轮速信息的参考车速估计方法。以Kalman滤波为基本算法,结合试验分析,通过估计系统噪声特征和修正量测方程,改进了算法对加速度量测信号静态偏差变化的跟踪能力,提高了参考车速的估计精度。利用该方法估计参考车速具有不依赖大量试验、计算量小的特点,适于实车应用。