汽车变速器壳体声学贡献量分析方法研究

针对汽车变速器壳体辐射噪声问题,提出一种利用模态声学贡献量分析协同板块声学贡献量分析的方法准确找到有效加筋的具体部位。以一种前橫置变速器壳体为研究对象,首先利用声学边界元的分析方法得到变速器壳体的峰值声压曲线及其峰值频率;然后通过对峰值频率下的模态声学贡献量分析,得到对声压峰值贡献较大的模态阶数,并从模态云图上找到声学贡献较大的局部区域;最后通过对声学贡献较大的局部区域进行声学板块贡献量分析,从而准确找到由于声学贡献量较大而需要降噪改进的具体部位。进而对变速器壳体结构进行改进,并对改进后结构进行验证分析。研究表明,利用模态声学贡分析献量协同板块声学贡献量分析的方法能够准确有效找到壳体需要降噪加筋的具体部位,并且改进的壳体结构可以有效改善壳体的噪声特性。     

重型变速箱振动噪声特性仿真分析

以某重型变速箱为研究对象,对其进行巡航工况下振动与噪声辐射的仿真分析。借助多体动力学方法,建立重型变速箱的多体动力学模型并进行验证,仿真计算变速箱壳体各轴承支座处的支反力。将求解得到的支反力加载到经过验证的变速箱壳体有限元模型的相应位置,利用模态叠加法,求解变速箱壳体的结构响应。最后,通过声学边界元法计算得到变速箱该巡航工况下的噪声辐射。对仿真得到的巡航工况下变速箱壳体的结构响应及噪声辐射进行时频分析,确定该重型变速箱巡航工况下的振动噪声特性,为变速箱的后期优化提供依据。     

变分模态分解与极限梯度提升树融合的高速轴向柱塞泵空化等级识别

针对高速轴向柱塞泵在不同空化程度下故障特征不明显导致识别准确率低的问题,提出了一种变分模态分解和极限梯度提升树融合的识别方法。在不同空化等级下进行高速轴向柱塞泵空化试验,采集壳体的振动加速度信号,对信号采用变分模态分解方法并从中提取故障特征以构造特征数据集,最后利用极限梯度提升树进行空化等级的识别。为证明所提方法的抗噪性能,在测试集中加入了随机高斯白噪声。结果表明,加入不同信噪比的噪声后,该识别模型仍能准确地识别出高速轴向柱塞泵的空化等级。     

拖拉机变速器对传动系噪声贡献量的特性分析

为了研究拖拉机变速器噪声对传动系统噪声的影响程度,文中以某款拖拉机变速器为研究对象,详细分析了对传动系统噪声贡献量的特性。通过噪声试验确定该拖拉机传动系统噪声数值;建立变速器箱体的有限元模型,通过箱体振动响应试验对所建仿真模型的准确性进行了验证,在此基础上得到了变速器箱体声学分析的边界条件,运用声学分析软件得到变速箱的振动辐射噪声;将试验所得传动系噪声和仿真所得变速器噪声代入声学贡献量公式计算,得出变速器噪声对传动系统噪声的贡献量。该方法为变速器噪声的降低提供了理论依据。     

基于有限元的斜盘式柱塞泵减震技术研究

液压泵是液压传动系统的动力元件,其中柱塞泵零件多,转速高,随着主轴转速的提高,柱塞泵振动和噪声也迅速加大。针对以上存在的问题,利用有限元技术,对优化后的壳体模型进行了计算模态分析,分析结果表明优化后壳体的固有频率值与激振源的频率值能够在一定程度上错开从而避免共振现象,找到了降低泵壳表面声辐射的途径,从而找到一种降低柱塞泵噪音的方法,降低了结构振动和噪声。     

基于MED-EEMD和ELM的轴向柱塞泵松靴故障诊断研究

针对轴向柱塞泵松靴故障在强噪声干扰下故障信号微弱、故障特征提取困难和故障诊断识别精度低等一系列问题,提出了基于最小熵反褶积、集合经验模态分解和超限学习机相结合的轴向柱塞泵松靴故障诊断的方法。首先采集了轴向柱塞泵在正常和松靴故障两种状态下的振动信号;然后对振动信号进行了最小熵反褶积降噪,排除了噪声干扰,增强了冲击特性;之后利用集合经验模态分解将去噪后的信号分解成了若干个本征模态函数分量,并通过奇异值分解获得了特征矩阵;最后将得到的特征矩阵输入超限学习机、反向传播神经网络和支持向量机等3类分类器,并将识别结果与集合经验模态分解特征提取方法的识别结果进行了对比。研究结果表明:最小熵反褶积和集合经验模态分解结合的方法弥补了最小熵反褶积在强背景噪声下提取特征的局限性,克服了经验模态分解对微弱故障特征不敏感的缺陷;以最小熵反褶积-集合经验模态分解特征提取方法为输入的超限学习机分类模型,在少量样本的情况下可以有效地对轴向柱塞泵松靴故障进行检测与诊断。     

基于MATV技术的某减速器壳体声辐射研究

应用有限元方法对某减速器壳体进行了模态计算和振动响应计算,然后基于模态声传递向量(Model acoustic transfer vector,MATV)技术,计算得到减速器壳体的辐射声功率、壳体表面空气振动速度分布、外场声压级分布以及外场场点声压级等声学响应,展示了模态声传递向量技术在减速器声辐射预测中的应用方法和途径。通过对壳体对模态声学贡献量进行分析,确定了通过结构优化降低声辐射的方法。同时,壳体表面空气振动速度分布为粘贴阻尼材料降低减速器壳体声辐射提供了重要参考。     

试生产阶段SUV低频噪声识别与改进研究

提出一种适用于试生产阶段的SUV低频噪音识别与改进流程。建立白车身有限元模型,通过模态试验验证模型有效性。建立驾驶室声固耦合模型,进行频率响应分析。基于实车噪声与激励力测试及车内响应点的声压值灵敏度,识别板件振动的噪声频率。分析主要峰值频率下的板块单位面积声学贡献量,通过对问题板件加强局部刚度和涂贴阻尼来降低车内噪音。结果表明在整车质量增加较小的情况下车内低频噪音得到有效控制。为试生产阶段的低频噪声识别与改进提供有效的方法。     

盘式永磁电动机振动与噪声特性的研究

通过对盘式永磁电动机三维磁场的计算,得出了盘式永磁电动机三维磁密分布.利用Maxwell应力张量法对气隙轴向电磁力进行计算,并对力密度进行谐波分析,用数值方法找到了产生轴向电磁力谐波的规律.电动机模态分析是确定电动机定子在轴向电磁力作用下是否发生共振的重要手段.文中用三维有限元法计算了5kW盘式永磁电动机的前10阶模态.为定子振动模态阶数与声辐射系数关系的研究及振动和噪声值的预估奠定了基础.最后,通过盘式永磁电动机噪声和振动的实验研究,验证了轴向电磁力波频率与振动模态频率的关系.     

基于FEM/IBEM的金刚石圆锯片振动噪声及其频谱分析

采用有限元和边界元联合分析,构建金刚石圆锯片的声辐射模型。以2200mm金刚石圆锯片为例,建立金刚石圆锯片的二维有限元模型,采用Lanczos法得到金刚石圆锯片的固有频率振型,再通过模态叠加计算金刚石圆锯片在轴向激励下的振动响应。将金刚石圆锯片的速度作为声学边界元模型的边界条件,计算金刚石圆锯片的辐射噪声。结果表明:金刚石圆锯片轴向模态比较容易激发,具有较强的声辐射能力,某些频率下声辐射功率达到110d B以上;节圆数极大影响金刚石圆锯片的声辐射功率;金刚石圆锯片结构具有轴对称性,其辐射声场分布也呈现对称性;主轴线上声压级相对于其他方向(不考虑-10°-10°,170°-190°范围)声压级低。数值仿真计算为金刚石圆锯片的降噪措施的制定提供了一定的参考。。     

基于板件贡献分析的装载机驾驶室低噪声设计

分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,采用声传递向量法对驾驶室进行声学板件贡献度分析并对关键板件进行形貌优化,同时添加橡胶阻尼材料抑制壁板振动,进行二次声压虚拟预测。结果表明,声学灵敏度分析可得到多阶关键声振耦合频率,声传递向量法板件贡献度分析能准确定位产生噪声峰值的关键板件,形貌优化及添加阻尼材料的方案降噪效果显著,室内总声压级降低了4.43dB。此方案系统地为低噪声车身设计提供了技术路线,减少了传统方案的主观性和重复性,缩短了研发周期,降低了研发成本。     

基于Lighthill声类比法的外啮合齿轮泵流致噪声特性研究

为深入了解外啮合齿轮泵运行中流致噪声规律,基于CFD和Lighthill声类比理论建立其流致噪声数值仿真模型,以研究不同转速工况下外啮合齿轮泵流致噪声特性,并搭建实验测试系统,用水听器对泵的出口2倍管径处流体噪声进行测量,以获得其时域和频域信息。结果表明:流致噪声由离散噪声和宽频带噪声构成,且基频及其倍频为流致噪声的主要频率;泵体辐射噪声的强度随齿轮转速的增加而非线性单调增长,且在1000~2000 r/min转速区间辐射噪声急剧增长(增量约20 dB);流致噪声的主频是由压力脉动的主频以及壳体的固有频率共同决定的。     

齿轮箱声固耦合系统面板贡献度分析

针对某型齿轮箱,提出一种基于声学贡献度分析的减振降噪设计方法.建立了齿轮箱有限元模型,计算其结构模态.将齿轮箱有限元网格作为结构网格和声学边界网格,在LMS Virtual.Lab下用边界元法求解真实工况激励下的辐射声场.利用声学贡献度分析,找到贡献度最大的面板,修改其设计参数.修改结构后,声场中某点噪声峰值降低8.2...     

Interior noise analysis of a construction equipment cabin based on airborne and structure-borne noise predictions

Noise from construction equipment affects not only surrounding residents, but also the operators of the machines. Noise that affects drivers must be evaluated during the preliminary design stage. This paper suggests an interior noise analysis procedure for construction equipment cabins. The analysis procedure, which can be used in the preliminary design stage, was investigated for airborne and structure-borne noise. The total interior noise of a cabin was predicted from the airborne noise analysis and structure-borne noise analysis. The analysis procedure consists of four steps: modeling, vibration analysis, acoustic analysis and total interior noise analysis. A mesh model of a cabin for numerical analysis was made at the modeling step. At the vibration analysis step, the mesh model was verified and modal analysis and frequency response analysis are performed. At the acoustic analysis step, the vibration results from the vibration analysis step were used as initial values for radiated noise analysis and noise reduction analysis. Finally, the total cabin interior noise was predicted using the acoustic results from the acoustic analysis step. Each step was applied to a cabin of a middle-sized excavator and verified by comparison with measured data. The cabin interior noise of a middle-sized wheel loader and a large-sized forklift were predicted using the analysis procedure of the four steps and were compared with measured data. The interior noise analysis procedure of construction equipment cabins is expected to be used during the preliminary design stage.     

轴向柱塞泵壳体结构瞬态响应分析

以一种典型轴向柱塞泵为研究对象,模拟其工作过程中压力脉动在壳体外表面产生的振动,获得在此激励下的动态响应。利用有限元分析软件ANSYS Workbench,建立轴向柱塞泵壳体的有限元模型,进行瞬态响应分析。分析壳体在不同压力级别下的振动响应,通过分析结果确定泵壳位移、应力和应变的动态变化过程,从而找到泵壳的“敏感区域”,为轴向柱塞泵振动测试和结构优化奠定基础。     

Vibration and noise control of structural systems using squeeze mode ER mounts

This paper presents vibration and noise control of flexible structures using squeeze mode electro-rheological mounts. After verifying that the damping force of the ER mount can be controlled by the intensity of the electric fild, two different types of ER squeeze mounts have been devised. Firstly, a small size ER mount to support 3 kg is manufactured and applied to the frame structure to control the vibration. An optimal controller which consists of the velocity and the transmitted force feedback signals is designed and implemented to attenuate both the vibration and the transmitted forces. Secondly, a large size of ER mount to support 200 kg is devised and applied to the shell structure to reduce the radiated noise. Dynamic modeling and controller design are undertaken in order to evaluate noise control performance as well as isolation performance of the transmitted force. The radiated noise from the cylindrical shell is calculated by SYSNOISE using forces which are transmitted to the cylindrical shell through two-stage mounting system.     

全地域机动车驾驶室声学特性分析

以某全地域机动车驾驶室为研究对象,建立驾驶室的有限元模型,验证了有限元模型的有效性。以此有限元模型为基础构建驾驶室谐响应模型,进行谐响应分析,发现驾驶室后壁板的振动是引起驾驶室内部噪声的主要原因。研究驾驶室内部噪声特性,分别进行了声学空腔模态分析和声固耦合模态分析,发现声固耦合系统声压分布比较均匀,大部分呈现局部模态,主要原因可能是驾驶室后壁板的振动。通过驾驶员耳旁声压分析发现增加驾驶室后壁板的厚度,可以在一定程度内降低驾驶室内部噪声对驾驶员的影响,为同类驾驶室通过依靠结构改进来改善声场环境提供了案例依据。     

管道系统振动声辐射的数值计算方法

基于管道振动的模态分析及谐响应分析,计算管道的声辐射效率,建立结构体振动与其辐射噪声之间的关系。文中首先建立管道的圆柱壳模型,进行管道结构动力学分析,采用有限元方法获得结构表面振动速度;然后根据结构声辐射理论,并且采用边界元法离散积分方程,通过建立管道的声场模型,得到管道结构在谐波激励下的声辐射效率,为降低噪声提供理论依据。计算结果表明,本文所建立的振动和声辐射模型及算法是有效的。     

车身结构修改对车内低频噪声的影响

建立白车身有限元模型,利用实验模态验证模型的正确性.声腔模型和结构模型进行耦合,计算车内测点声压,在此基础上对车室壁板厚度,车身扭转刚度及吸声材料布置形式研究,以控制车内噪声为目标,得出改善车内噪声的参考方法.