柴油机表面辐射噪声源识别研究

以某单缸柴油机为研究对象,建立近场声压与表面振速联合信息法对该柴油机进行了表面辐射噪声源识别的研究。首先,利用近场声压阵面扫描快速定位了标定工况下主要辐射表面的主要辐射部件;再基于平板结构的辐射模型,研究分析了主要辐射部件的声辐射能力;然后,在综合考虑声辐射系数影响因素基础上,识别分析了主要辐射部件结构表面噪声的辐射特性,与传统方法相比提高了识别精度;再结合隔声法深入地识别了主要辐射部件结构噪声中的主要噪声源;最后,对建立方法识别结果进行了降噪试验验证。该识别方法可为明确柴油机降噪目标以及结构低噪声设计目标提供理论指导。     

复杂机械结构的参数化建模及模态分析

利用特征建模技术和参数化建模技术建立某军用柴油机机体、曲轴、缸盖的三维实体模型,并组成机体 曲轴 缸盖的组合结构.采用动态子结构法建立机体 曲轴 缸盖组合结构的参数化实体模型,并对参数化实体模型进行有限元模态分析.无论是从理论角度还是试验角度都难以获得组合面间的刚度与阻尼特性,故采用虚拟材料来模拟结合面特性,反复修正虚拟材料的特性常数,使组合结构的有限元模态分析结果与试验结果吻合.对比结果显示,所建机体 曲轴 缸盖组合结构的参数化模型是正确的,这种参数化实体模型的建立可为下一步的动力学仿真研究奠定基础.     

近场结构声辐射模态分析

为减小由瑞利积分计算结构声辐射功率的复杂性及结构振动模态声辐射耦合对辐射效率的影响,提出以有限离散思想为基础的结构近场声辐射模态分析方法,该方法对结构辐射表面进行离散化,利用叠加原理建立近场声辐射模态模型和辐射声功率的计算公式。以简支板为例,利用有限元和边界元法对近场结构声辐射进行仿真分析,计算了结构声辐射模态,辐射效率,声功率及场点声压等声场特性参数,并讨论了不同力作用位置对结构声辐射的影响,得到了简支板结构在简谐激励力作用下的近场声辐射特性。该分析对复杂结构声的近场声辐射仿真计算和主动控制有重要指导意义。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

汽车变速器壳体动态特性分析研究

为了解某型号汽车变速器壳体结构动态特性问题,以该型号汽车变速器壳体为研究对象,采用机械结构有限元分析技术与试验模态分析技术相结合的研究方法,对变速器壳体展开结构模态仿真分析与试验模态分析,提取了该变速器壳体动态参数,仿真与试验结果对比:前6阶模态振型变化趋势具有一定相似程度,与之对应模态频率相对误差均在8%以内,有效地验证了壳体模态仿真分析结果的可靠性,同时,有效地反映了汽车变速器壳体结构动态特性,为进一步汽车变速器壳体结构动态优化奠定基础。     

溢流阀动态特性、噪声分析及降噪的研究

溢流阀作为伺服能源的重要控制调节元件,其动态特性、稳定性及工作噪声将影响到整个伺服系统的正常工作。以某型溢流阀为例,基于AMESim仿真软件研究其动静态特性、模态特性以及对稳定性的影响。首先利用AMESim软件对某型溢流阀进行建模,仿真出动态曲线,并与实际试验曲线对比,确保模型的准确性;通过AMESim软件中频域分析工具对其频域特性、模态特性进行分析,找出溢流阀模型各阶固有频率,同时利用试验采集溢流阀工作噪声,并进行频谱分析,结合仿真结果,验证该型溢流阀动态特性、频率特性与噪声的关系。     

某型柴油机缸盖罩漏油故障攻关

针对某型柴油机发生的缸盖罩漏油故障进行了深入分析,发现故障的形成与缸盖罩结构刚度不足有关,而且缸盖水套流动死区也会造成缸盖垫片烧焦进而漏油,应用有限元分析技术,改善了缸盖罩结构,消除了缸盖罩中部的漏油故障;通过对铸造工艺的改进,避免了缸盖垫片烧焦的问题,攻克了漏油难关,取得了良好的效果;而水套流动死区的改进,也降低了排气管的故障率,有效避免了排气管变形、开裂等故障。     

近场声全息试验用于医用制氧机噪声控制

为了降低家用制氧机的运行噪声,采用了近场声全息技术进行制氧机噪声场数据采集和声场重建.根据声压频谱图、声压辐射云纹图、声速频谱图、空间声速分布图以及时间/频率/声压图谱等可视化信息,选择了针对声源、传播途径的隔声罩、涂敷阻尼胶、石膏板吸声和加装部件减振胶垫等简单有效的噪声控制措施.试验表明,近场声全息技术是一种有效地进行噪声源控制和声辐射特性研究的重要工具.     

基于Pro/Mechanica的应急柴油机水泵机组底座模态分析

模态分析是研究结构动态特性的基础。为了确保应急柴油机水泵机组的使用性能,利用Pro/Mechanica对其底座模型进行了模态分析,研究了其固有振动特性,确认了其结构满足设计条件。同时分析结果也为后续分析计算及优化设计提供了依据。     

客车车内声场的声固耦合分析

利用HyperWorks软件建立了客车骨架结构有限元模型和客车车内声腔声学有限元模型,在Virtual Lab中建立了声固耦合模型,并进行模态分析。采集了客车怠速工况下发动机悬置被动端振动加速度以及车内前中后排乘客处声压值;将测量的激励信号施加于声固耦合模型进行频率响应分析,计算10~200 Hz范围内的车内声压响应,并与试验测试得到的声压值进行对比分析。分析表明,仿真响应频谱与试验响应频谱的峰值频率对应较好,虽然仿真值小于试验值,但是利用此模型还是能够较准确得预测车内振动噪声响应。     

Calculation on cylinder pressure fluctuation by using the wave equation in KIVA program

Cylinder pressure fluctuation during combustion process of internal combustion engine is closely related to combustion noise and knock.The current studies are based on cylinder pressure test to obtain ...     

柴油机噪声测试与分析系统的开发及应用

基于近场声全息(NAH)技术及空间快速傅里叶变换(FFT)算法,利用虚拟仪器软件Labview开发了柴油机噪声测试与分析系统;对系统中的数据采集模块、NAH模块、仿真程式模块进行了分析;通过已知声源进行仿真模型校正,该系统具有对噪声进行频域分析及识别的功能。该文以直列四缸涡轮增压柴油机为测试对象,在次推力侧主要对1800r/min、3000r/min两转速工况进行了测试及声压级分析;对主推力侧、发动机前端寻找最大声压级。结果表明:系统仿真时能准确识别已知声源信号;1800r/min工况下,噪声幅值较大区域主要有:油底壳、带轮端、发电机与带轮端相接处等。3000r/min工况下,在气缸盖罩、带轮端、下缸体等位置产生了较大噪声;主推力侧、发动机前端都在高转速3600r/min,1410-2820Hz频段内出现最大声压级。     

基于多体动力学仿真技术的多缸发动机噪声预测

对一台四冲程直列四缸涡轮增压柴油发动机建模,使用多体耦合和有限元边界元来进行噪声辐射预测.对其进行多体动力学仿真,模拟这台发动机从1 500 ～4 000 r/min的工作状态,确定动力总成的激励大小,还特别估计出了作用在缸体上的作用力.在发动机动力系统的动态描述中,同时考虑气体压力对燃烧过程的影响和运动部件惯性力的作用.此外还评估了实际发动机的操作性能,曲柄和缸体都被视为自由体.依据ISO3744标准,基于著名的MATV方法,利用模态参与因子的缸体激励,计算出距发动机1m处的发动机噪声辐射大小.通过LMS Virtual.Lab工具,对发动机动力总成的动态及振动噪声表现进行描述.     

柴油机气缸盖的模态分析

利用有限元法对柴油机气缸盖进行了模态分析,获得了气缸盖的基本振型和相关频率,与试验结果进行比较,两者有较好的一致性,因而可利用所建立的有限元模型完成气缸盖的动态响应分析及设计优化.     

基于ANSYS的柴油机缸体模态分析

针对新设计的某型染油机缸体,用CAD建立缸体的三维有限元模型,采用大型有限元软件ANSYS,对缸体进行了模态分析,得到了缸体的固有频率和振型,为今后进行缸体动力响应计算奠定了基础.     

柴油发动机故障诊断技术研究与应用

应用振动法对柴油机气缸体上的振动信号进行分析,得出总振动量级主随活塞与气缸套磨损间隙的增大而适级放大.根据气缸体振动加速度响应功率谱图和柴油发动机总振动量级,可以确定活塞与气缸壁的间隙大小.应用油样铁谱分析技术,可以确定发动机的润滑状况及摩擦副的磨损程度和部位,并通过实例证明了其在柴油发动机故障诊断中的有效性.应用直读式原子发射光谱仪对柴油发动机润滑油油样进行检测,监控柴油发动机曲轴滑动轴承磨损状况,对保障发动机可靠运行起到很好的作用.     

柴油机缸盖振动信号典型特征提取

针对柴油机缸盖振动信号信噪比低且呈非平稳特性,提取柴油机振动信号的典型特征。通过分析缸盖在不同时刻受到的激振,判断汽缸各个部件的工作情况;提取信号振动烈度,并分析烈度与柴油机转速的变化关系,为柴油机的在线控制和故障诊断提供依据。     

基于多体系统仿真的内燃机曲柄连杆机构动力学分析

为解决如何真实模拟内燃机振动噪声激励载荷的关键技术问题,本文基于多体系统动力学方法,实现了对某型号柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析,得到了相关载荷参数,为后续内燃机整机噪声分析和预测,提供更为准确的边界条件。     

基于振动噪声的柴油机油底壳结构优化研究

基于模态参数的动态特性,针对某型柴油机振动噪声超标问题,利用有限元软件ABAQUS的模态分析功能对主要噪声源油底壳的自由模态进行计算,从固有频率方面着手优化其结构。优化后的其固有频率大幅提高,经整机振动噪声测试,减振降噪效果明显,解决了振动噪声超标问题。     

Psychoacoustic study on contribution of fan noise to engine noise

There are more researches on engine fan noise control focusing on reducing fan noise level through optimizing fan structure,and a lot of research achievements have been obtained.However,researches on the effect of fan noise to engine noise quality are lacking.The influences of the effects of fan structure optimization on the engine noise quality are unclear.Thus,there will be a decline in fan noise level,but the deterioration of engine noise quality.Aiming at the above problems,in consideration of fan structure design and engine noise quality,an innovative method to analyze the contribution of fan noise to engine noise quality using psychoacoustic theory is proposed.The noises of diesel engine installing different cooling fans are measured by using the acoustic pressure method.The experiment results are regarded as analysis samples.The model of sensory pleasantness is used to analyze the sound quality of a diesel engine with different cooling fans.Results show that after installing 10-blade fan in medium diameter the sensory pleasantness at each test point is increased,and the increase is 13.53% on average,which indicate the improvement of the engine noise quality.In order to verify the psychoacoustical analysis,the subjective assessment is carried out.The test result shows the noise quality of engine installed10-blade fan in medium diameter is most superior.1/3 octave frequency spectrum analysis is used to study the reason of the improvement of engine noise quality.It is found that after installing proper cooling fan the sound pressure level below 400 Hz are obviously increased,the frequency assignment and spectral envelope are more reasonable and a proper cooling fan can optimize the spectrum structure of the engine noise.The psychoacoustic study is applied in the contribution of fan noise to engine noise,and the idea of engine sound quality improvement through the structure optimization is proposed.