一、通过表面振动测量确定柴油机的噪声源分布(论文文献综述)
顾灿松[1](2020)在《基于热弹性流体耦合的发动机振动噪声预测方法研究》文中进行了进一步梳理发动机是整车最主要的振动噪声来源之一,严重影响车辆NVH(Noise Vibration and Harshness,振动、噪声和不平顺性)性能。当前,发动机NVH性能的开发主要依赖于数值模拟技术和试验验证。然而,在工程实际中往往由于忽略了发动机主轴承、活塞系等主要摩擦副的弹性和热力学特性的耦合作用,导致发动机的实际NVH性能相对于仿真结果存在较大偏差,从而影响了产品的开发和投产。针对目前发动机振动噪声预测分析中存在的中高频NVH问题,本文基于热弹性液力润滑理论(Thermal Elastohydro-dynamic,TEHD),对影响整机振动噪声预测结果的曲轴系统、活塞系、涡轮增压器的动力学特性进行了理论分析与计算,比较了采用不同润滑模型对动力学分析结果的影响,建立了多种仿真分析模型,以探索发动机主要摩擦副油膜的传热和流动对发动机振动噪声中高频特性的影响规律。本文具体工作如下:(1)提出了考虑主轴承油膜传热效应的曲轴中高频振动响应分析方法。该方法建立了热弹性液力润滑理论的曲轴-轴承系统动力学分析模型,该模型将曲轴、飞轮、减振器综合建模,考虑了主轴承实际运行时油膜的传热特性和流动特性;从时域和频域的角度分析了考虑油膜传热效应后轴承力、轴承力矩的差异,分析和讨论了刚性机体振动响应特性。数值计算结果显示,与弹性流体润滑模型(Elastohydro-dynamic,EHD)的动力学响应分析结果相比,TEHD模型计算的最大油膜压力、最小油膜厚度较EHD模型低,粗糙接触压力要高于EHD模型,说明传热过程改变了润滑油的力学性能,润滑油温度升高,润滑油的承载性能降低,恶化了轴承的润滑状态,进而影响轴承的润滑特性,油膜传热效应会显着影响主轴承和整机的中高频动力学响应。(2)提出了基于TEHD润滑理论的轴系三维耦合动力学分析方法,解决了曲轴系弯扭纵复杂耦合振动问题。该方法针对轴系扭振问题采用当量集中质量方法,评估了轴系扭振频率与振型,综合比较了弹簧阻尼模型、TEHD耦合动力学模型计算得到轴系关键部件的时域、频域扭转角度;针对轴系弯振和纵振同时存在的复杂振动问题,给出了TEHD弹性多体动力学数值计算方法,从频域角度对比分析了TEHD、弹簧阻尼主轴承润滑模型对曲轴系统弯振和纵振分析结果的影响。数值分析结果表明,当量集中质量模型具有模型参数和边界简单、计算效率高的特点,同时精度也能满足扭转振动分析的要求;TEHD模型弯曲方向中高频振动响应明显高于简化的弹簧阻尼模型,说明TEHD润滑模型基于油膜状态实时计算轴承刚度和油膜压力分布,计算结果与实际状态更加吻合。(3)建立基于TEHD润滑理论的活塞拍击噪声分析模型,有效地考虑了油膜润滑对活塞-缸套接触力的影响。该模型包括活塞-缸套及连杆组件在内的弹性体模型,将该模型与传统的干摩擦分析模型进行了对标,可以发现考虑油膜润滑和传热特性对活塞二阶运动参数(如位移、速度、加速度)和活塞动能参数(平动动能、转动动能变化率)的幅值都有极大的影响。同时,该模型还可以对活塞-缸套摩擦副的油膜特征进行分析,能够得到更加丰富的活塞润滑特性参数。通过发动机的台架试验测得缸套外表面振动加速度,本文建立的TEHD润滑活塞拍击噪声分析模型计算结果在中高频与测试值更加接近。(4)针对涡轮增压器同步振动问题,基于有限元技术,发展出了一种综合考虑浮环轴承TEHD耦合理论和转子弹性动力学的涡轮增压器振动响应传递路径数值分析方法。采用该数值方法分析浮环轴承内外油膜的峰值压力和轴心轨迹,以及浮环轴承动力学参数与转子转速的相关性;同时,对转子偏心量、浮环轴承外轴承间隙对增压器同步、次同步振动的影响规律进行了总结。通过发动机台架测试显示增压器同步振动、次同步振动与计算结果具有非常高的一致性。(5)将基于TEHD润滑理论的轴系三维耦合动力学分析方法、活塞拍击噪声分析模型和涡轮增压器振动响应传递路径数值分析方法,系统地应用于整机振动噪声预测与分析。采用声学边界元法建立了整机噪声辐射模型,该模型对主轴承、活塞-缸套、涡轮增压器浮环轴承均考虑油膜传热效应;基于整机振动噪声预测模型开展了发动机NVH优化。通过发动机台架试验验证了整机振动计算结果在中高频段内与测试结果误差不超过4d B,整机辐射声功率1000Hz以上频段分析误差不超过3.4d B(A)。优化后,机体的振动响应有明显改善,整机辐射噪声降低1.3 d B(A)。
周志峰[2](2020)在《控制策略对轻型车用四缸增压中冷柴油机噪声影响研究》文中研究指明柴油机以其在燃油经济性、动力性能等方面的优势,在汽车上得到了广泛的应用。然而随着车辆不断增加,尤其是在人口稠密的城市区域,车辆产生的噪声成为城市主要噪声源之一。柴油机所激发的噪声频率处于人类高度敏感的感知范围,这使柴油机噪声成为社会烦恼的主要因素之一。由于柴油机噪声来源复杂,且受运转工况的影响,整机噪声的优化非常困难。柴油机厂商对于控制柴油机辐射噪声的要求越来越高,希望在不影响动力性、经济性的同时实现整机噪声优化。针对轻型车用四缸增压中冷柴油机控制参数以及部分零部件对整机噪声进行了优化分析。首先研究了柴油机缸内压力与近场噪声信号关系,通过计算柴油机结构衰减、相干函数以及高频压力振荡等,研究了缸内压力与近场噪声信号在时域及频域的内在联系,分析了不同转速与负荷下缸内压力变化对整机噪声的影响。结果表明:在3000-5600 Hz频段,缸内压力信号与近场噪声信号有很强的相干性,且该频段的柴油机结构衰减最小,容易产生较大噪声。燃烧产生的中高频压力振荡对整机噪声有很大影响。低负荷高转速工况容易激发高频压力振荡。其次通过噪声频谱特性分析,研究了多种工况下喷油参数及EGR(Exhaust Gas Recirculation)阀开度对整机噪声的影响。结果表明:怠速工况时,预喷容易使整机噪声恶化;大负荷工况下,少量的预喷油量可缩短滞燃期内形成的可燃混合气量,达到较好的降噪效果。但随着预喷油量的增加,整机噪声仍会恶化;适当地延迟主喷可有效降低噪声;提前预喷会使中低频声压级略微增大;适当地增加EGR阀开度可以降低怠速时的整机噪声。最后,对噪声较为突出的零部件进行优化。由于柴油机包含多种噪声源,而且声源之间互相干扰,需要通过噪声源识别从复杂的柴油机噪声源系统中找出噪声较为突出的零部件。在识别出噪声较大的零部件后,布置近场测点对该零部件进行对比试验,并分析其对整机噪声的影响。此外还对柴油机瞬态工况的近场噪声信号进行了转速跟踪的阶次分析。结果表明,发电机以及空气滤清器分别在低负荷工况与高负荷工况有着较高的噪声贡献率,定子刚度较大的发电机以及孔隙率较小的空气滤清器可显着降低整机噪声。柴油机2、4、8阶噪声较为明显,活塞拍击产生的4阶噪声需要重点优化。
姚家驰[3](2019)在《内燃机辐射噪声分离方法及活塞敲击噪声的定量评估研究》文中进行了进一步梳理噪声源分离识别技术是内燃机噪声研究领域的重点和热点。活塞敲击噪声和燃烧噪声作为内燃机的主要噪声源都发生在上止点附近,它们在时域和频域混叠在一起,因此,难以对其进行准确有效的分离识别和评估。文中通过研究内燃机单通道噪声源盲分离算法和活塞敲击噪声计算方法以及燃烧噪声获取方法解决活塞敲击噪声和燃烧噪声的分离识别及定量评估问题,主要内容包括:(1)在轮机综合机舱中设计并搭建内燃机单通道辐射噪声试验获取平台,用基于三层包裹覆盖方式的铅覆盖屏蔽法隔离六缸内燃机中五个缸产生的噪声,并在内燃机周围搭建吸声尖劈板消除内燃机周围其他机械设备及舱壁产生的反射声影响,通过试验测量内燃机不同试验工况下不同典型位置处的单缸辐射噪声,为后续的计算提供优质的试验数据。(2)为了解决单通道分离算法中存在的欠定盲源分离问题,研究人耳听觉Gammatone滤波器组模型,设计适合内燃机噪声源分离识别的Gammatone滤波器组,并结合独立分量分析算法,提出基于人耳听觉模型的单通道Gammatone-RobustICA噪声源分离算法,用Gammatone-RobustICA算法分离识别内燃机不同工况、不同典型位置处的噪声源,通过研究发现该算法对活塞敲击噪声的分离效果好,对燃烧噪声的分离效果有待提高。(3)研究数据分解模型,针对VMD算法分解非平稳内燃机辐射噪声信号时存在的欠分解和过分解问题,提出模态数最优变分模态分解算法,并提出适合内燃机噪声源分离的基于数据分解模型的单通道MNOVMD-RobustICA噪声源分离算法,用该算法对内燃机五种不同工况六个不同典型位置处的噪声源进行分离,通过研究发现该算法能够很好的分离活塞敲击噪声和燃烧噪声。(4)研究基于动力学分析的活塞敲击噪声计算方法。通过分析活塞在缸套内的轴向往复运动和横向倾斜运动,得到活塞在缸套内运动的动力学方程,继而考虑活塞裙部和缸套间润滑油膜对活塞运动的影响,进一步地得到耦合雷诺方程的活塞动力学方程,通过该方程计算得到活塞敲击缸套内壁产生的振动噪声,然后研究缸套内壁处的振动噪声通过机体结构的衰减情况,计算得到内燃机向外辐射的活塞敲击噪声,并对Gammatone-RobustICA算法和MNOVMD-RobustICA算法分离提取的活塞敲击噪声进行定量评估。(5)研究内燃机燃烧噪声的产生机理,采用频谱滤波法获取燃烧噪声,并与所研究提出的单通道盲分离算法分离的燃烧噪声进行比较,分析发现基于MNOVMD-RobustICA算法分离的燃烧噪声比Gammatone-RobustICA算法分离的燃烧噪声所含的干扰噪声少,其原因是Gammatone滤波器组在高频部分带宽稀疏,分解精度不如MNOVMD算法。
张权,王新彦,史金峰,佘银海,杨茜[4](2019)在《基于表面振动法测试割草机割草器噪声源》文中指出由于割草机工作时存在振动大、噪声大的问题,以手推式变割幅割草机进行研究,采用表面振动测速法对割草机各部件的噪声源进行识别。在2 000 r/min、100%负荷工况下,对变割幅割草机进行表面振动测试,获得了割草机工作时各部件的振动速度和振动速度1/3倍频程频谱分析;确定割草机工作时各部件的主要振动范围,并估计计算出割草机工作时各部件的声功率级,获得了割草机各主要噪声源的大小排列,确定出了主要噪声源,为降低割草机噪声提供了理论依据。
于树华[5](2017)在《码头系泊舰艇机械噪声源测试分析方法研究》文中研究表明声隐身性能是衡量舰艇作战性能的重要指标之一,对舰艇实施减振降噪有着重要的意义。为了有针对性地开展减振降噪工作,并为舰艇声学设计过程中的噪声指标分解提供科学依据,在码头系泊测试条件下开展舰艇声隐身性能测试与评估是一个重要阶段。然而在该阶段开展噪声源测试分析会受到复杂声场环境带来的严峻挑战,现有的常规及高分辨类噪声源聚焦定位算法在码头多途条件下已无法有效进行噪声源定位识别,能否充分利用码头环境声场信息开展噪声源定位识别技术研究,是在码头条件下查找测试对象的主要噪声源并确定各噪声源对声场贡献大小的重要途径。在舰艇三大噪声源中,机械噪声是舰艇在低速巡航过程中最主要的噪声源。本文开展了码头系泊舰艇机械噪声源测试分析方法研究,包括码头条件下机械声源近场空间定位方法研究和机械声源分离量化方法研究。本论文主要围绕理清码头条件下舰艇机械结构振动噪声传递特性从理论和试验两方面展开工作,主要研究内容包括以下几个方面:1.本文从简单的自由场噪声源近场阵列接收信号模型入手,研究了基于幅度补偿的MVDR算法、稳健噪声源定位算法和基于压缩感知的噪声源聚焦定位方法。针对水下辐射噪声中的宽带连续谱信号,研究了基于聚焦变换的相干信号子空间方法。在此基础上,本文针对码头环境下的噪声源近场定位问题,建立了码头环境下的噪声源近场测量模型。基于射线声学理论,推导了码头条件下声场的数学表达式。被动时间反转镜技术可以在多途条件下实现噪声源的空时聚焦。在对被动时反进行理论研究和公式推导的基础上,将被动时反与近场MVDR高分辨定位算法结合起来,研究了基于码头信道多途模型匹配的水平组合阵列近场噪声源被动时反MVDR高分辨定位方法。该方法充分利用了码头水声信道多途信息,可以实现码头环境下噪声源的有效定位;采用在声压阵中配置矢量水听器的组合阵列形式,将矢量信号处理技术引入到被动时反高分辨定位方法中,利用矢量水听器的单边指向性抑制左右舷模糊问题并提高阵处理增益,从而提高噪声源定位性能。被动时反MVDR高分辨定位方法的性能取决于水声信道建模的准确程度。在水声信道建模存在一定程度失配的情况下,将最差性能优化思想引入到组合水听器阵列被动时反高分辨定位中,提高基于组合阵处理的高分辨算法的稳健性。为了处理码头条件下宽带连续谱信号的定位问题,将基于聚焦变换的相干信号子空间方法与组合阵稳健被动时反MVDR高分辨定位方法结合起来,从而实现码头条件下宽带噪声源稳健定位。利用噪声源在空域上具有稀疏性的特点,在压缩感知框架下建立了码头条件下的噪声源定位体系,提出了基于压缩感知的被动时反聚焦定位方法。该方法要求声源空间分布需要满足稀疏性要求,由于舰艇机械声源在低频范围尺度较大,难以满足稀疏性要求。因此该算法仅在中高频范围内可以有效解决机械声源定位问题,可以利用其定位结果对被动时反MVDR高分辨定位方法结果进行验证。在混响水池开展相关的标准声源定位试验研究,仿真研究和试验数据处理结果基本一致,为将本文所研究的噪声源定位算法应用于舱段模型机械声源空间定位打下基础。2.根据机械声源定位结果和壳体表面振动能量分布结果,确定壳体结构强辐射部位,为后续的噪声源分离量化提供先验信息。本文在对层次分析法和偏相干分析方法进行研究的基础上,提出了解决水下复杂结构耦合机械声源分离量化的网络化层次诊断方法。根据舰艇结构振动噪声传递特性,所建立的网络化层次诊断系统包括内部结构振动子系统和外部声辐射子系统,选择壳体结构强辐射部位临近的若干壳体振动测点(层次诊断系统中间传递节点)作为网络化层次诊断的内部结构振动子系统的输出,同时也是网络化层次诊断的外部声辐射子系统的输入。设备机脚振动测点(层次诊断系统的输入)、壳体振动测点、远场单点声压水听器(层次诊断系统输出)构成一个完整的网络化层次诊断系统。对这两个子系统进行计算,并将两个子系统结果进行融合得到各机械设备对水声场评价点的贡献大小。层次诊断方法采用偏相干分析方法解决耦合机械声源定量识别问题,并根据声场能量叠加原理对层次分析法中原有的标度进行改进,实现对判断矩阵元素的量化计算。仿真研究表明该方法可以实现耦合声源的准确分离,并将通过舱段模型试验进一步对其工程实用性进行验证。3.为了验证码头条件下机械噪声源空间定位及其分离量化方法对于舱段模型机械声源测试分析问题的有效性,在混响水池中开展舱段模型机械声源定位与分离量化水池试验研究。采用偏心电机和激振器激励壳体振动引起水下辐射噪声,并利用组合式水听器阵列和标准水听器分别在近场和远场测量水下辐射噪声数据,舱段试验研究对本文所提出的码头系泊舰艇机械声源测试分析方法的工程实用性提供了支撑,对舰艇码头测试具有一定的指导意义和工程应用价值。
孟浩东,高瞩,徐毅,陈勇将,张凤娇,罗福强[6](2016)在《V型双缸柴油机噪声源识别试验研究》文中指出以某V型双缸柴油机为研究对象,结合单缸熄火法与近场声压扫描法对该柴油机噪声源进行识别试验研究。首先,在不同工况下采用单缸熄火法分离出燃烧噪声和机械噪声,量化内部激励噪声源对整机噪声的贡献度,识别在工况下燃烧噪声和机械噪声的辐射频谱特性;然后,利用近场声压扫描快速定位工况下主要辐射表面的主要辐射部件,识别燃烧噪声和机械噪声的主要传递路径;最后,根据识别结果进行隔声降噪试验验证。该识别方法可为明确柴油机降噪方向与降噪具体目标提供参考。
郑康[7](2014)在《基于多物理场耦合的汽油机声学性能研究及优化》文中研究说明缸内直喷涡轮增压技术在汽油机上已经得到了普遍的应用。由于工作状态的差异,缸内直喷涡轮增压汽油机会表现出与自然吸气汽油机不一样的振动噪声性能。本文以某四缸四冲程缸内直喷涡轮增压汽油机为研究对象,对该新型燃烧方式下汽油机产生的燃烧噪声和结构噪声进行了深入的研究。分析和掌握了影响燃烧噪声的各种因素,在不影响发动机动力性、经济性、排放特性等性能的前提下对燃烧系统的电控参数进行了优化,有效抑制了燃烧噪声。研究和优化了多物理场耦合的汽油机结构振声特性,并对优化效果进行了试验验证。基于某缸内直喷涡轮增压汽油机,经过9点法与5点法测试声功率级试验的对比与分析,验证了国标中仅测5点布置通常比9点布置的声功率级结果高△LWA的结论,并在此基础上提出了更新的5点法替代9点法的测试计算方法。该方法在规定的适用条件下可以显着提高测试效率。率先在国内研究完成了缸内直喷涡轮增压汽油机的点火提前角、喷油相位、喷油量、油品、负荷等因素对燃烧噪声及整机辐射噪声的影响规律,证明了点火提前角与负荷对燃烧噪声影响最大,其中同工况下点火提前角的变化可造成最大3dB(A)的整机总声功率级的差异。喷油相位与喷油量对燃烧噪声也有一定的影响,油品标号对燃烧噪声影响不大,这些因素在中低转速区间影响较大,中高转速影响减小。首次研究了缸内直喷涡轮增压汽油机各个侧面的衰减曲线频谱特性及其与转速变化之间的关系,阐述了各侧面衰减曲线的差异以及衰减曲线与转速之间的非单调关系。提出了一种基于转速和侧面衰减曲线来预测不同缸压下发动机该辐射面噪声的方法。该方法避免了识别燃烧噪声与机械噪声的困难,以发动机总辐射噪声为目标来研究各变量与燃烧噪声的关系,最终实现燃烧噪声和总辐射噪声的优化。利用该方法对某缸内直喷涡轮增压汽油机燃烧噪声进行优化,取得了整机声功率级最大1.9dB(A)的降噪效果。利用多体动力学方法与多物理场耦合计算方法,对某汽油机整机主要结构件动态特性进行研究,优化其振动噪声性能,最终利用试制件开展相关试验,取得了最大1.1dB(A)的整机声功率级优化量。搜集并参考了国际上一些先进发动机主要结构件的新设计方法,利用CAE技术对某国产发动机油底壳进行了新结构设计与NVH性能评估,验证了新设计方法的先进性。
冯仁华[8](2014)在《发动机结构辐射噪声数值仿真及优化设计研究》文中研究说明空气污染、水污染和噪声一起被列为当今世界三大主要污染源,并且已经成为一个世界性的问题。在现代城市环境噪声源中,汽车所产生的噪声所占的比例最大,而发动机噪声是汽车的主要噪声源。随着汽车市场竞争越来越激烈,低噪声已经成为乘坐舒适性的一部分,与动力性、经济性和排放性一起成为了评价汽车品质的重要指标。因此,作为汽车主要噪声源的发动机噪声机理和降噪技术研究具有重要的意义。本文以上海大众1.4TSI EA111涡轮增压缸内直喷汽油机为具体研究对象,在充分研究了与本研究课题相关的国内外文献基础上,首先详细介绍了发动机辐射噪声的国内外研究现状,然后对发动机的噪声机理、传播途径、噪声源识别及分离技术、结构辐射噪声预测关键问题及其发展趋势进行了分析,最后根据所阐述的发动机结构辐射噪声预测的总体思路和分析流程,对发动机整机结构辐射噪声预测、计算方法和优化等进行了一系列深入的研究工作。本文主要研究工作包括:(1)应用Pro/E软件通过参数化建模的方式建立了发动机整机的三维数模,并利用Hypermesh软件建立了机体、缸盖、缸盖罩、正时罩盖、变速箱箱体、油底壳等发动机主要部件的有限元模型,并对主要零部件及发动机整机进行了有限元模态分析,掌握了整个发动机及其相关零部件的动力学特性。通过与发动机模态试验的振型和频率等结果进行对比和分析,表明计算所使用的模型准确、合理。(2)应用ABAQUS软件对发动机的主要零部件有限元模型的自由度进行了缩减,并基于AVL Excite Power Unit (Excite PU)平台,建立了发动机多体动力学计算模型,计算分析了发动机外特性下的振动特性,并与发动机振动试验进行了对比分析,试验结果和模拟结果一致性较好。最后利用噪声恢复的方法获得了发动机的表面振动速度,为后期的发动机辐射噪声计算和分析提供了边界条件。(3)通过在Hypermesh中所建立的发动机有限元模型,利用LMS Virtual Lab的结构模块(Structure)获得了发动机表面边界元网格模型,并结合前期所获得的发动机表面振动速度的边界条件,采用间接边界元法在LMS Virtual Lab Acoustic中对发动机整机外特性下的辐射噪声进行了预测,分析研究了各转速下发动机辐射噪声声功率、声场及场点的声压分布等辐射噪声特性,并通过试验对各场点声压级进行了验证,结果表明各场点声压级试验值和模拟值整体趋势相符。(4)通过试验方法对该发动机的噪声源识别、进气噪声、燃烧噪声、变速箱噪声、冷启动噪声和停机过程噪声进行了研究,获得了不同转速、不同负荷下发动机的主要辐射噪声源和进气噪声、燃烧噪声、变速箱噪声、冷启动和停机过程噪声的特性。(5)详细介绍和分析了声学有限元法、边界元法和快速多级边界元法的优缺点,并以表面振动速度法为基础,基于Matlab程序软件平台开发了准确高效的发动机辐射噪声计算程序。利用传统边界元法、快速多级边界元法和所开发Matlab程序软件对普通平板、发动机缸盖罩和发动机整机进行了辐射噪声声功率的计算,对比结果显示Matlab程序软件计算结果与边界元法和快速多级边界元法相比,在低频段有一定的差距,而随着频率的增加,差距越来越小,三种方法计算得到的峰值声功率所对应的频率点相同。通过对普通平板、发动机缸盖罩和发动机整机辐射噪声声功率计算效率的对比和分析,Matlab程序软件的计算效率在各种网格规模的情况下都比传统边界元和快速多级边界元高,而且随着网格规模的提高,效率提高越明显。而快速多级边界元只有在网格规模达到一定的程度时,其计算效率和传统边界元对比才具备一定的优势。(6)基于所开发的Matlab程序软件,并结合Minitab中的DOE分析和优化,提出了发动机辐射噪声优化新方法和流程。本文中以所研究的发动机机体为例,根据所提出的发动机辐射噪声优化方法和流程,利用Minitab DOE对影响机体辐射噪声的7个因素(机体侧壁厚度、裙部厚度、下部与油底壳结合处的厚度、前后端主轴承盖上部隔板、侧壁加强筋厚度、裙部加强筋厚度和后端加强筋厚度)进行了不同方案的分析,找出了各因素对机体辐射噪声声功率和质量的影响情况,并以机体辐射噪声声功率和质量为目标对各因素进行了优化。优化后的机体辐射噪声声功率降低了1.52dB(A),机体质量增加了0.4kg,基本上满足目标要求。
施雨骁[9](2014)在《内燃机燃烧噪声的传递特性试验研究》文中研究指明随着内燃机行业的迅猛发展,其带来的噪声污染日趋严重,而燃烧噪声又在内燃机的总体噪声中占有重要地位。为了控制和降低燃烧噪声,掌握其传递特性是有效的方法之一。本文以潍柴WP10-240高速柴油机为研究对象,对其燃烧噪声的传递特性进行了试验研究。具体研究工作如下:(1)通过设计柴油机表面噪声试验,测量柴油机排气管侧的表面噪声,分别计算各测点的有效声压级和总声压级,并绘制声压级的云图,分析主要噪声源的位置。(2)设计柴油机单缸噪声的测量试验,以柴油机第六缸的噪声为主要对象。结合铅板和隔音棉,对柴油机表面的噪声源进行覆盖,消除干扰噪声。通过正常运转和倒拖,分别测量不同工况下的气缸压力信号、振动信号和噪声信号。(3)本文假定柴油机倒拖时的噪声为柴油机正常运转时的机械噪声,通过应用声压级的合成与分解来分离燃烧噪声,并进行1/3倍频程分析。利用传递函数分析不同工况下气缸压力和燃烧噪声之间的传递特性、表面的振动与燃烧噪声之间的传递特性。(4)通过试验获取距离柴油机不同位置的声压,分析距离对燃烧噪声传递特性的影响。研究柴油机不同转速和负载时的燃烧噪声,分析负荷对燃烧噪声传递特性的影响。研究结果表明:潍柴WP10-240型高速柴油机的表面噪声主要集中在空压机、缸盖、机体及油底壳部位;该柴油机第六缸的燃烧噪声与气缸压力传递函数的幅值在中低频较大,高频较小;燃烧噪声的传递特性不随缸内压力的变化而变化。
孟浩东[10](2014)在《中小功率柴油发动机振声源识别技术研究》文中提出中小功率柴油发动机在我国发动机工业中占有重要地位,具有产销量大和配套面广的特点,而振动和噪声是影响其推广应用的最主要因素之一。随着中小功率柴油机结构设计的轻量化,功率和转速在不断提高,振动和噪声问题却日趋突出,减小柴油机振动和降低柴油机噪声,满足用户需求,已成为中小型柴油机生产企业新形势下的迫切任务。要有效地控制柴油机的振动和噪声,首先必须对柴油机主要的振动与噪声源进行准确地识别。因此,开展中小功率柴油发动机振声源识别技术的研究对柴油机振动与噪声控制具有重要的理论意义和工程实用价值。通过总结分析不同的识别技术,本文对中小功率柴油发动机表面辐射噪声源、内部激励噪声源、动力总成异振源和异响源以及动力总成异振和异响的结构系统的固有特性进行了系统的识别研究。本文研究的主要内容归纳如下:(1)建立了近场声压与表面振速联合信息法,综合了近场声压阵面扫描法和基于平板理想化的表面振速法的识别优点,进行了某单缸柴油机的表面辐射噪声源识别的联合信息法研究。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的声振特性,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。(2)提出了JWSm ICA的四阶累积量技术,新技术融合了单缸熄火试验法、基于独立分量分析的盲分离技术以及连续小波变换的谱分析技术的识别优势,进行了某V型双缸柴油机内部激励噪声源的识别研究。首先,利用单缸熄火法分离了不同工况下燃烧噪声和机械噪声,识别分析了在工作工况下燃烧噪声和机械噪声的辐射频谱特性;然后,在识别燃烧噪声和机械噪声的主要传递路径基础上,盲分离了燃烧激励响应和机械激励响应,结合单缸熄火与ICA识别结果,找到了主要机械激励源与燃烧激励源;再进一步建立了主要激励源响应与内部激励噪声源的双输入单输出模型,研究了两者之间在时频空间的相关特性;最后,对提出新技术识别结果进行了内部激励噪声源控制试验验证。(3)发展了一种改进的HHT新技术,新技术以EMD方法的改进方法EEMD方法为核心,其中包括参数获取及二次后处理方法,进行了某SUV车柴油机动力总成异振源以及某叉车柴油机动力总成前端异响源的识别研究。首先,基于加入白噪声的自适应准则和时延相关的相似系数判别准则,对操纵手柄在整车加速和等速工况下的异振信号以及齿轮室总成在柴油机等速工况下的异响信号进行了EEMD自适应分解,降低了模式混叠对分解的影响,获得了异常信号的主要本征模分量;然后,利用希尔伯特谱分析方法提取了主要本征模分量的时频局部化特征,提高了时间和频率分辨率,有效地识别了异振源和异响源;最后,通过整车定置激振试验验证了改进的HHT新技术识别结果的准确性。(4)给出了改进脉冲激振法与有限元计算模态分析法相结合的方法,其中改进脉冲激振法通过利用变时基技术提高了激励力脉冲信号测量精度,从而提高了试验模态分析精度。应用给出方法进行了不同条件下柴油机动力总成的固有特性识别研究,在识别其薄弱环节基础上并进行了改进设计结构,消除了异振源。采用基于试验与数值计算相结合的方法进行了装配叉车齿轮室总成的固有特性识别研究,分析比较了基本型齿轮室总成与装配叉车齿轮室总成的固有特性,在识别其薄弱环节基础上进行了改进,消除了异响源。综上所述,本文较系统地研究了中小功率柴油发动机振声源识别技术,研究结果有利于完善柴油机振声源识别技术,有利于指导柴油机的低噪声改进设计。
二、通过表面振动测量确定柴油机的噪声源分布(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、通过表面振动测量确定柴油机的噪声源分布(论文提纲范文)
(1)基于热弹性流体耦合的发动机振动噪声预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 发动机振动噪声机理及关键问题 |
1.3 发动机子系统动力学及润滑研究现状 |
1.3.1 曲轴系统动力学及润滑研究进展 |
1.3.2 活塞系统动力学及润滑研究进展 |
1.3.3 涡轮增压器动力学及润滑研究进展 |
1.4 本文的研究内容 |
第2章 曲轴-轴承动力学及润滑研究 |
2.1 引言 |
2.2 曲轴-轴承弹性体缩减模型建立 |
2.2.1 曲轴-轴承弹性体模型及模态分析 |
2.2.2 曲轴-轴承综合模态缩减 |
2.3 曲轴-轴承动力学与润滑耦合方法 |
2.3.1 弹簧阻尼轴承建模方法 |
2.3.2 弹性流体耦合轴承建模方法 |
2.4 曲轴-轴承润滑耦合动力学模型建立 |
2.5 曲轴-轴承润滑耦合算法对曲轴动态响应影响 |
2.5.1 弹簧阻尼轴承与热弹性流体耦合轴承对比分析 |
2.5.2 不同弹性流体耦合方法对比分析 |
2.5.3 不同曲轴-轴承耦合算法对缸体振动响应的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 润滑特性对曲轴动态振动特性影响研究 |
3.1 引言 |
3.2 曲轴系统当量集中质量模型动态振动分析 |
3.2.1 当量集中质量模型建立 |
3.2.2 当量集中质量模型扭振分析 |
3.3 曲轴系统弹性模型动态振动分析 |
3.3.1 曲轴系统约束模态分析 |
3.3.2 弹簧阻尼轴承模型扭振分析 |
3.3.3 弹簧阻尼轴承模型弯振与纵振分析 |
3.3.4 热弹性流体轴承模型扭振分析 |
3.4 曲轴系统建模方法对动态振动影响分析 |
3.4.1 曲轴系统扭振台架测试 |
3.4.2 曲轴系统建模方法对动态振动影响分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 活塞-缸套动力学及润滑研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于干摩擦方法的活塞-缸套动力学分析 |
4.2.1 干摩擦耦合动力学求解方法 |
4.2.2 模型边界描述 |
4.2.3 活塞-缸套动力学响应分析 |
4.3 基于热弹性流体耦合方法的活塞-缸套动力学分析 |
4.3.1 活塞-缸套模态分析 |
4.3.2 热弹性流体耦合方法动力学建模 |
4.3.3 活塞-缸套建模方法对活塞动力学影响分析 |
4.3.4 活塞-缸套摩擦副润滑性分析 |
4.4 活塞-缸套模型对缸套振动响应影响 |
4.4.1 缸套表面振动测试分析 |
4.4.2 不同润滑模型缸套振动响应分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 涡轮增压器动力学及润滑研究 |
5.1 引言 |
5.2 热弹性流体浮环轴承润滑模型研究 |
5.3 热弹性流体润滑耦合动力学模型建立 |
5.3.1 增压器子结构有限元建模及缩减 |
5.3.2 浮环轴承耦合模型建立 |
5.3.3 涡轮增压器边界描述 |
5.4 涡轮增压器动态响应分析 |
5.4.1 轴承油膜压力分析 |
5.4.2 轴承轴心轨迹分析 |
5.4.3 转子动态振动响应分析 |
5.4.4 增压器壳体动态振动响应分析 |
5.4.5 增压器动态响应验证 |
5.5 转子结构参数对涡轮增压器壳体振动响应的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于热弹性流体耦合的发动机振动声学研究 |
6.1 引言 |
6.2 热弹性流体耦合整机动力学模型建立 |
6.3 基于热弹性流体耦合方法发动机振动响应分析 |
6.3.1 基于热弹性流体耦合的多体动力学模型实验验证 |
6.3.2 热弹性流体耦合多体动力学模型振动响应分析 |
6.4 基于边界元法发动机声学性能分析与优化 |
6.4.1 边界元声学性能预测方法 |
6.4.2 辐射噪声预测与分析 |
6.4.3 发动机辐射噪声优化 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
作者简历及科研成果 |
致谢 |
(2)控制策略对轻型车用四缸增压中冷柴油机噪声影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 控制策略对内燃机噪声影响研究现状 |
1.2.2 缸内高频压力振荡对噪声影响研究现状 |
1.2.3 内燃机零部件噪声研究现状 |
1.3 课题研究内容 |
第二章 试验设备与测试分析方法 |
2.1 试验装置及测试设备 |
2.1.1 台架设备以及测试对象 |
2.1.2 测试系统与设备 |
2.1.3 测试台架及测试环境 |
2.2 内燃机噪声相关理论及测试方法 |
2.2.1 内燃机噪声产生机理 |
2.2.2 噪声测试以及分析方法 |
2.2.3 噪声信号处理方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 柴油机缸内压力与噪声信号关系研究 |
3.1 试验条件与方案介绍 |
3.2 缸内压力与噪声关系分析 |
3.2.1 不同转速下缸内压力与噪声信号分析 |
3.2.2 不同负荷下缸内压力与噪声信号分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 喷油参数及EGR对柴油机噪声影响研究 |
4.1 试验条件及方案介绍 |
4.2 平均声压级对比 |
4.3 不同控制策略的噪声频谱分析 |
4.3.1 主喷正时对噪声的影响 |
4.3.2 共轨压力对噪声的影响 |
4.3.3 预喷正时对噪声的影响 |
4.3.4 预喷油量对噪声的影响 |
4.3.5 EGR阀开度对噪声的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 部分零部件对柴油机噪声性能的影响 |
5.1 噪声源识别试验 |
5.1.1 试验条件与方案介绍 |
5.1.2 测试结果分析 |
5.2 选择运行对比试验 |
5.2.1 发电机对比试验 |
5.2.2 空气滤清器对比试验 |
5.3 加速工况噪声分析 |
5.3.1 试验条件与方案介绍 |
5.3.2 测试结果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间学术成果 |
(3)内燃机辐射噪声分离方法及活塞敲击噪声的定量评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究目的 |
1.2 内燃机噪声源分类及其传递途径 |
1.3 内燃机噪声源分离识别方法国内外研究现状 |
1.3.1 传统噪声源分离识别方法 |
1.3.2 基于声阵列技术的分离识别方法 |
1.3.3 基于现代信号处理技术的分离识别方法 |
1.4 噪声源分离方法定量评估研究现状 |
1.5 存在的主要问题 |
1.6 论文主要研究内容 |
1.7 论文结构安排 |
第2章 内燃机单缸辐射噪声的获取及特征分析 |
2.1 试验对象及其辐射噪声分布特征分析 |
2.2 单缸辐射噪声的获取及干扰噪声隔离方法研究 |
2.2.1 铅覆盖隔离方法 |
2.2.2 环境噪声隔离方法 |
2.3 单缸辐射噪声测量系统及试验设计 |
2.3.1 试验测量系统 |
2.3.2 试验测量工况 |
2.3.3 试验测点布置 |
2.4 干扰噪声隔离方法的效果分析 |
2.4.1 铅覆盖隔离方法的效果分析 |
2.4.2 环境噪声隔离方法的效果分析 |
2.5 不同测量位置的辐射噪声特征分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 单通道噪声信号的Gammatone-RobustICA噪声源分离算法设计及实现研究 |
3.1 人耳听觉Gammatone滤波原理 |
3.2 鲁棒性独立分量分析算法 |
3.2.1 RobustICA算法基本理论 |
3.2.2 仿真结果及算法对比 |
3.3 Gammatone-RobustICA噪声源分离算法的提出及实现思路 |
3.3.1 人耳听觉Gammatone模型设计 |
3.3.2 Gammatone-RobustICA算法流程 |
3.4 基于Gammatone-RobustICA算法的噪声源分离 |
3.4.1 怠速运行工况下不同测量位置的噪声源分离 |
3.4.2 额定转速工况下不同测量位置的噪声源分离 |
3.4.3 近距离测量位置下不同工况的噪声源分离 |
3.4.4 远距离测量位置下不同工况的噪声源分离 |
3.5 噪声源分离识别结果分析和讨论 |
3.6 本章小结 |
第4章 单通道噪声信号的MNOVMD-RobustICA噪声源分离算法设计及实现研究 |
4.1 数据分解模型及其特性分析 |
4.1.1 经验模态分解算法 |
4.1.2 变分模态分解算法 |
4.1.3 算法仿真试验分析 |
4.2 MNOVMD-RobustICA噪声源分离算法的提出及实现思路 |
4.2.1 MNOVMD算法的设计准则 |
4.2.2 MNOVMD-RobustICA分离算法设计 |
4.3 基于MNOVMD-RobustICA算法的噪声源分离 |
4.3.1 怠速运行工况下不同测量位置的噪声源分离 |
4.3.2 额定转速工况下不同测量位置的噪声源分离 |
4.3.3 近距离测量位置下不同工况的噪声源分离 |
4.3.4 远距离测量位置下不同工况的噪声源分离 |
4.4 噪声源分离识别结果分析和讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 活塞敲击噪声的计算方法及定量评估 |
5.1 活塞敲击噪声产生机理 |
5.2 活塞动力学模型 |
5.2.1 活塞受力情况 |
5.2.2 活塞运动速度 |
5.3 活塞与缸套间润滑油膜作用机制 |
5.3.1 雷诺方程 |
5.3.2 润滑油膜特性 |
5.3.3 边界条件 |
5.3.4 求解方法 |
5.4 内燃机机体结构声传播衰减分析 |
5.5 基于动力学分析的活塞敲击噪声计算方法 |
5.6 活塞敲击噪声计算结果分析 |
5.7 Gammatone-RobustICA和MNOVMD-RobustICA分离算法的定量评估 |
5.7.1 评估Gammatone-RobustICA算法分离提取的活塞敲击噪声 |
5.7.2 评估MNOVMD-RobustICA算法分离提取的活塞敲击噪声 |
5.8 定量评估结果分析和讨论 |
5.9 本章小结 |
第6章 基于传递函数的燃烧噪声获取方法研究 |
6.1 燃烧噪声产生机理 |
6.2 频谱滤波法理论模型 |
6.2.1 多缸燃烧噪声获取模型 |
6.2.2 单缸燃烧噪声获取模型 |
6.3 频谱滤波法误差分析 |
6.3.1 随机误差 |
6.3.2 偏置误差 |
6.3.3 估计函数 |
6.3.4 仿真结果 |
6.4 基于传递函数计算的燃烧噪声与分离的燃烧噪声的比较 |
6.4.1 与Gammatone-RobustICA算法分离提取的燃烧噪声对比 |
6.4.2 与MNOVMD-RobustICA算法分离提取的燃烧噪声对比 |
6.5 影响燃烧噪声分离效果的因素分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文和参加的科研项目 |
发表的论文 |
参加的科研项目 |
(4)基于表面振动法测试割草机割草器噪声源(论文提纲范文)
1 试验设备仪器与方法 |
1.1 试验设备仪器 |
1.2 表面振动法测试辐射噪声原理 |
1.3 辐射系数的确定 |
2 试验结果以及数据分析 |
2.1 振动速度数据的采集 |
2.2 数据分析 |
2.3 结果分析 |
3 结论 |
(5)码头系泊舰艇机械噪声源测试分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 舰艇机械结构振动传递及声辐射特性 |
1.3 噪声源定位方法 |
1.3.1 常规噪声源定位方法对比 |
1.3.2 声聚焦阵列信号处理方法 |
1.3.3 声矢量信号处理 |
1.4 噪声源分离量化方法 |
1.5 论文主要研究内容 |
第2章 噪声源聚焦定位基本原理与方法 |
2.1 引言 |
2.2 噪声源近场阵列接收信号模型 |
2.2.1 基阵单频接收信号模型 |
2.2.2 基阵宽带接收信号模型 |
2.3 单频声聚焦定位方法 |
2.3.1 常规声聚焦定位方法 |
2.3.2 稳健声聚焦定位方法 |
2.3.3 基于压缩感知的噪声源聚焦定位方法 |
2.4 宽带声聚焦定位方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 码头环境下噪声源高分辨聚焦定位方法 |
3.1 引言 |
3.2 码头环境下噪声源近场测量模型 |
3.2.1 码头条件下声场模型 |
3.2.2 接收信号模型 |
3.3 被动时反声聚焦定位方法 |
3.3.1 被动时间反转镜 |
3.3.2 基于压缩感知的被动时反聚焦定位方法 |
3.3.3 被动时反MVDR高分辨定位方法 |
3.3.4 稳健被动时反MVDR高分辨定位方法 |
3.4 水池试验结果与分析 |
3.4.1 试验概况 |
3.4.2 试验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 水下复杂结构耦合机械声源分离量化方法 |
4.1 引言 |
4.2 基于偏相干分析的层次诊断方法 |
4.2.1 层次分析法 |
4.2.2 偏相干分析方法 |
4.2.3 改进的噪声源分离量化方法 |
4.2.4 仿真实验及分析 |
4.3 水下复杂结构机械噪声源网络化层次诊断方法 |
4.3.1 结构振动噪声传递特性 |
4.3.2 网络化层次诊断流程 |
4.4 本章小结 |
第5章 舱段模型机械噪声源定位和分离量化试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.3 舱段模型定位试验研究 |
5.3.1 舱段模型壳体表面振动能量分布及其相干性分析 |
5.3.2 舱段模型机械声源定位结果分析 |
5.4 舱段模型机械声源贡献分离试验研究 |
5.4.1 舱段模型机械声源定量识别计算 |
5.4.2 舱段模型机械声源定量识别计算结果分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
附录A 采用二阶锥规划求解l1范数正则化问题 |
附录B 舱段模型壳体表面振动能量分布 |
(6)V型双缸柴油机噪声源识别试验研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 柴油机噪声源识别方法的基本理论 |
1.1 单缸熄火法简介 |
1.2 近场声压扫描法简介 |
2 双缸柴油机噪声源识别试验分析 |
2.1 内部激励噪声源识别试验分析 |
2.2 结构表面噪声源识别试验分析 |
3 双缸柴油机降噪试验验证 |
4 结束语 |
(7)基于多物理场耦合的汽油机声学性能研究及优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 、课题研究的背景与意义 |
1.2 、国内外研究现状 |
1.2.1 、内燃机噪声控制的发展历程 |
1.2.2 、发动机振动噪声识别与分析 |
1.2.3 、发动机振动噪声研究进展 |
1.3 、本文主要研究内容 |
2 汽油机声学性能的试验研究 |
2.1 、概述 |
2.2 、主要声学试验介绍 |
2.2.1 、9点声功率测试 |
2.2.2 、5点声功率测试 |
2.2.3 、表面振动速度测量法 |
2.2.4 、声强法噪声源识别技术 |
2.2.5 、波束形成法噪声源识别技术 |
2.3 、某缸内直喷涡轮增压汽油机9点声功率测试 |
2.3.1 、9点声功率测试条件 |
2.3.2 、9点声功率测试理论与方法 |
2.3.3 、9点声功率测试结果 |
2.4 、某缸内直喷涡轮增压汽油机5点声功率测试 |
2.4.1 、5点声功率测试条件 |
2.4.2 、5点声功率测试理论与方法 |
2.4.3 、5点声功率测试结果 |
2.5 、5点与9点声功率测试在缸内直喷涡轮增压汽油机上的差异分析 |
2.6 、本章小结 |
3 汽油机燃烧噪声及其影响因素的理论与试验研究 |
3.1 、概述 |
3.2 、燃烧噪声定义与理论 |
3.2.1 、燃烧噪声定义 |
3.2.2 、燃烧噪声理论 |
3.3 、汽油机燃烧噪声影响因素 |
3.3.1 、点火提前角 |
3.3.2 、喷油相位 |
3.3.3 、喷油量 |
3.3.4 、油品 |
3.3.5 、负荷 |
3.3.6 、其他影响因素 |
3.4 、某缸内直喷增压汽油机燃烧噪声试验研究 |
3.4.1 、试验条件 |
3.4.2 、试验内容与方法 |
3.4.3 、点火相位对燃烧噪声的影响研究 |
3.4.4 、喷油相位对燃烧噪声的影响研究 |
3.4.5 、喷油量对燃烧噪声的影响研究 |
3.4.6 、油品对燃烧噪声的影响研究 |
3.4.7 、负荷对燃烧噪声的影响研究 |
3.5 、本章小结 |
4 缸内直喷涡轮增压汽油机的燃烧噪声优化研究 |
4.1 、概述 |
4.2 、试验条件 |
4.3 、试验内容与方法 |
4.4 、汽油机衰减曲线的研究及其在燃烧噪声优化分析中的应用研究 |
4.4.1 、衰减曲线的概述 |
4.4.2 、汽油机衰减曲线的频率分布研究 |
4.4.3 、汽油机衰减曲线的转速分布研究 |
4.5 、结合汽油机衰减曲线的燃烧噪声优化方法 |
4.5.1 、利用衰减曲线快速预测发动机噪声的优化思路 |
4.5.2 、缸内爆发压力信号与发动机辐射噪声关系分析 |
4.5.3 、优化方法介绍 |
4.6 、燃烧噪声优化结果分析 |
4.6.1 、点火相位优化与分析 |
4.6.2 、喷油相位优化与分析 |
4.6.3 、喷油量优化与分析 |
4.7 、多变量优化结果 |
4.8 、本章小结 |
5 基于多体动力学的汽油机振动声学性能仿真分析 |
5.1 、概述 |
5.2 、结构有限元动态特性分析 |
5.2.1 、有限元模型的建立 |
5.2.2 、各部件动态特性分析与对比 |
5.2.3 、动力总成动态特性分析与对比 |
5.3 、多体动力学模型建立与分析 |
5.3.1 、多体动力学方法理论与方法 |
5.3.2 、多体动力学模型各部件联接 |
5.3.3 、多体动力学模型外部载荷 |
5.3.4 、整机多体动力学模型建立 |
5.4 、发动机动态振动响应分析 |
5.4.1 、频率响应分析 |
5.4.2 、主要部件表面振动速度测试 |
5.4.3 、主要部件计算与试验结果对比与分析 |
5.5 、发动机结构辐射噪声分析 |
5.5.1 、边界元方法在声学预测中的应用 |
5.5.2 、表面辐射噪声结果预测 |
5.6 、本章小结 |
6 基于多物理场耦合的汽油机振动声学性能优化研究 |
6.1 、概述 |
6.2 、主要部件振动声学性能分析 |
6.2.1 、缸盖罩振动声学性能分析 |
6.2.2 、油底壳振动声学性能分析 |
6.2.3 、缸体的振动声学性能分析 |
6.2.4 、前悬置支架振动性能分析 |
6.3 、发动机部件的振动声学结构优化 |
6.3.1 、优化方法与思路 |
6.3.2 、缸盖罩的结构优化 |
6.3.3 、油底壳的结构优化 |
6.3.4 、缸体的结构优化 |
6.3.5 、前悬置支架的结构优化 |
6.4 、发动机振动声学性能优化效果 |
6.4.1 、整机振动声学性能优化效果 |
6.4.2 、整机振动声学性能试验验证 |
6.5 、本章小结 |
7 新型汽油机结构件的低噪声设计与性能分析 |
7.1 、概述 |
7.2 、新型低噪声结构件设计介绍 |
7.2.1 、新型缸盖罩设计介绍 |
7.2.2 、新型进气歧管设计介绍 |
7.2.3 、新型正时链壳设计介绍 |
7.2.4 、新型油底壳设计介绍 |
7.3 、新型油底壳低噪声结构设计仿真分析 |
7.3.1 、新型油底壳有限元建模 |
7.3.2 、新型油底壳模态计算分析 |
7.3.3 、新型油底壳振动声学性能计算 |
7.3.4 、新型油底壳振动声学性能分析 |
7.4 、本章小结 |
8 全文总结 |
8.1 研究成果和结论 |
8.2 、创新点 |
8.3 、研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
教育经历 |
攻读博士期间发表的论文 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
(8)发动机结构辐射噪声数值仿真及优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
插图索引 |
附表索引 |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究的目的和意义 |
1.2 发动机噪声机理及传播途径 |
1.2.1 发动机噪声机理及其分类 |
1.2.2 发动机结构噪声传播途径 |
1.3 发动机结构振动与辐射噪声研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 课题来源及本文主要研究工作 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 本文主要工作 |
1.5 本章小结 |
第2章 发动机噪声源识别及声学特性的评价方法 |
2.1 发动机噪声源识别及分离技术 |
2.1.1 噪声源识别技术 |
2.1.2 噪声分离技术 |
2.2 发动机噪声预测关键问题及其发展趋势 |
2.2.1 发动机噪声预测理论 |
2.2.2 发动机噪声预测的关键问题 |
2.2.3 发动机噪声预测和控制的发展趋势 |
2.3 发动机结构噪声预测流程 |
2.4 本章小结 |
第3章 发动机结构建模及模态分析研究 |
3.1 前言 |
3.2 发动机三维数模的建立 |
3.3 发动机有限元模型的建立 |
3.3.1 模型网格划分 |
3.3.2 主要部件有限元模型 |
3.3.3 模型参数定义 |
3.4 发动机有限元模态分析 |
3.4.1 有限元模态分析理论 |
3.4.2 发动机整机及主要部件有限元模态分析 |
3.5 发动机整机试验模态分析 |
3.5.1 试验模态分析理论 |
3.5.2 模态试验结构简化模型的建立 |
3.5.3 模态试验测试过程 |
3.5.4 试验结果分析 |
3.5.5 发动机模态计算值和试验值的对比 |
3.5.6 附件对发动机模态影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 发动机振动特性分析研究 |
4.1 多体动力学理论 |
4.1.1 多体系统动力学简介 |
4.1.2 多体动力学理论基础 |
4.2 有限元模型自由度缩减 |
4.3 AVL EXCITE POWER UNIT多体动力学模型建立 |
4.3.1 AVL Excite Power Unit软件介绍 |
4.3.2 体单元的定义 |
4.3.3 连接的定义 |
4.4 边界条件的定义 |
4.5 发动机振动特性分析 |
4.5.1 主要节点振动分析及试验 |
4.5.2 发动机表面振动速度分析 |
4.5.3 各部件振动速度级贡献分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 发动机结构辐射噪声预测 |
5.1 噪声辐射基本理论 |
5.2 发动机辐射噪声分析模型建立 |
5.2.1 LMS Virtual Lab Acoustic简介 |
5.2.2 辐射噪声预测声学模型的建立 |
5.3 发动机结构声辐射的分析和研究 |
5.3.1 辐射噪声声场分析和研究 |
5.3.2 辐射噪声声场场点分析和研究 |
5.3.3 辐射噪声声功率分析和研究 |
5.4 整机辐射噪声试验研究 |
5.4.1 发动机噪声试验准备 |
5.4.2 测量场地及所用实验设备 |
5.4.3 测点布置 |
5.4.4 测量时的环境及其相关状况 |
5.4.5 试验结果及对比 |
5.5 本章小结 |
第6章 发动机辐射噪声源识别及相关试验研究 |
6.1 发动机辐射噪声源识别试验研究 |
6.1.1 测量过程 |
6.1.2 怠速时噪声源识别 |
6.1.3 3000r/min时噪声源识别 |
6.1.4 5000r/min时噪声源识别 |
6.1.5 噪声源识别试验总结 |
6.2 进气噪声试验研究 |
6.2.1 测量过程 |
6.2.2 试验结果 |
6.3 燃烧噪声试验研究 |
6.3.1 燃烧噪声测量过程 |
6.3.2 空载加速燃烧噪声测量结果 |
6.3.3 半载加速燃烧噪声测量结果 |
6.3.4 不同负载下燃烧噪声对比 |
6.4 变速箱噪声试验研究 |
6.4.1 空载加速变速箱噪声 |
6.4.2 满载加速变速箱噪声 |
6.4.3 不同负载下变速箱噪声对比 |
6.5 冷启动噪声试验研究 |
6.6 停机过程噪声试验研究 |
6.7 本章小结 |
第7章 发动机辐射噪声计算方法的研究及软件开发 |
7.1 辐射噪声预测方法 |
7.1.1 声学有限元法 |
7.1.2 声学边界元法 |
7.1.3 声学快速多级边界元法 |
7.1.4 辐射噪声预测方法优缺点分析 |
7.2 基于表面振动速度理论的快速高效发动机噪声计算软件开发 |
7.2.1 表面振动与辐射噪声之间的关系 |
7.2.2 辐射比的计算 |
7.2.3 快速高效的发动机辐射噪声计算程序软件开发研究 |
7.3 不同计算方法的数值算例 |
7.3.1 普通平板辐射噪声对比 |
7.3.2 发动机缸盖罩辐射噪声对比 |
7.3.3 发动机整机辐射噪声对比 |
7.4 不同计算方法计算效率对比 |
7.4.1 快速多级边界元法计算中存在的问题 |
7.4.2 计算效率对比 |
7.5 本章小结 |
第8章 发动机辐射噪声优化方法研究 |
8.1 发动机辐射噪声优化方法 |
8.1.1 辐射噪声分析和优化流程 |
8.1.2 基于Minitab的DOE分析简介 |
8.2 发动机辐射噪声优化分析 |
8.2.1 优化方案 |
8.2.2 各影响因素分析 |
8.3 辐射噪声优化 |
8.4 本章小结 |
工作总结与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
附录B 攻读博士学位期间参与的课题 |
致谢 |
(9)内燃机燃烧噪声的传递特性试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的来源与研究目的 |
1.1.1 课题的来源 |
1.1.2 燃烧噪声的研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 内燃机噪声的研究现状 |
1.2.2 燃烧噪声识别的研究现状 |
1.2.3 振动噪声传递特性的研究现状 |
1.3 本论文的主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第2章 内燃机的振动与噪声 |
2.1 机械振动 |
2.2 噪声及其度量 |
2.2.1 声速c |
2.2.2 声压 p |
2.2.3 声强 I |
2.2.4 声功率W |
2.2.5 声级 L |
2.2.6 声压级的合成与分解 |
2.3 内燃机噪声产生的机理 |
2.4 内燃机噪声的分类 |
2.4.1 气体动力噪声 |
2.4.2 机械噪声 |
2.4.3 燃烧噪声 |
2.5 内燃机噪声分析技术 |
2.5.1 内燃机内部噪声分析技术 |
2.5.2 内燃机表面噪声分析技术 |
2.6 本章小结 |
第3章 内燃机表面噪声源分布特性研究 |
3.1 内燃机表面噪声测量试验 |
3.1.1 试验方法 |
3.1.2 试验条件 |
3.1.3 试验用测量设备 |
3.1.4 试验对象 |
3.1.5 试验测点布置 |
3.1.6 试验工况 |
3.2 内燃机表面噪声测量结果及分析 |
3.2.1 声压级有效值分析 |
3.2.2 总声压级分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 内燃机单缸噪声的试验研究 |
4.1 试验台架 |
4.2 试验方案 |
4.2.1 干扰噪声源的屏蔽 |
4.2.2 正常运转和倒拖 |
4.3 测点的选取及布置 |
4.4 测试系统 |
4.5 数据处理 |
4.6 本章小结 |
第5章 内燃机燃烧噪声的传递特性分析 |
5.1 传递函数 |
5.2 气缸爆发压力的激励特性 |
5.3 振动信号的传递特性分析 |
5.4 燃烧噪声的传递特性分析 |
5.4.1 燃烧噪声的 1/3 倍频程频谱 |
5.4.2 燃烧噪声的传递特性 |
5.5 相干分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)中小功率柴油发动机振声源识别技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
缩略语表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 柴油机主要振声源及其控制措施 |
1.2.1 空气动力噪声 |
1.2.2 机械噪声 |
1.2.3 燃烧噪声 |
1.2.4 表面辐射噪声 |
1.3 柴油机表面辐射噪声源的识别方法 |
1.3.1 基于试验的噪声源识别方法 |
1.3.2 基于信号处理技术的振声源识别方法 |
1.4 柴油机内部激励噪声源的识别方法 |
1.4.1 基于试验的噪声源识别方法 |
1.4.2 基于信号处理技术的振声源识别方法 |
1.5 本文的主要研究工作及内容安排 |
第二章 柴油机表面辐射噪声源识别的联合信息法研究 |
2.1 引言 |
2.2 近场声压与表面振速联合信息法的建立 |
2.2.1 近场声压阵面扫描与表面振动速度测量方法简介 |
2.2.2 联合新方法的建立 |
2.2.3 方法的仿真验证 |
2.3 近场声压与表面振速联合信息法在柴油机表面辐射噪声源的识别上的应用 |
2.3.1 整机声功率试验分析 |
2.3.2 结构声振特性的识别试验分析 |
2.3.3 结构传递噪声和结构透射噪声的分离与识别试验分析 |
2.4 基于联合新方法的单缸柴油机表面辐射噪声的控制 |
2.4.1 主要辐射部件表面辐射噪声控制 |
2.4.2 整机综合降噪效果评价 |
2.5 本章小结 |
第三章柴油机燃烧噪声和机械噪声及其激励源响应的识别研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于独立分量分析的盲分离技术 |
3.2.1 ICA的数学模型及其预处理方法与优化准则 |
3.2.2 ICA的典型算法及其分离效果评价指标 |
3.3 基于连续小波变换的谱分析技术 |
3.4 JWSmICA的四阶累积量技术的提出与仿真考核 |
3.4.1 JWSmICA的四阶累积量技术的提出 |
3.4.2 新技术的仿真考核 |
3.5 基于新技术的柴油机燃烧噪声和机械噪声的分析 |
3.5.1 燃烧噪声和机械噪声的分离与识别试验分析 |
3.5.2 燃烧激励响应和机械冲击激励响应的分离与识别试验分析 |
3.6 基于新技术的V型双缸柴油机燃烧噪声和机械噪声的控制 |
3.7 本章小结 |
第四章 柴油机动力总成异振源和异响源的识别研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于EEMD方法的HHT技术改进 |
4.2.1 希尔伯特谱分析 |
4.2.2 基于EMD方法的HHT技术的仿真试验分析 |
4.2.3 集总平均经验模式分解EEMD方法 |
4.2.4 改进的HHT新技术 |
4.2.5 基于EEMD方法的改进的HHT技术的仿真试验分析 |
4.3 基于新技术的柴油机动力总成异振源识别 |
4.3.1 柴油机动力总成振动的基本分析 |
4.3.2 柴油机动力总成异常振动的识别试验分析 |
4.4 改进的HHT新技术识别动力总成前端异响源 |
4.5 本章小结 |
第五章 动力总成异振和异响的结构系统的固有特性识别研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于提高激励力脉冲信号测量精度的改进脉冲激振法 |
5.2.1 试验模态分析方法基本理论 |
5.2.2 数值计算模态分析方法 |
5.2.3 改进方法的具体实现 |
5.3 柴油机动力总成的固有特性识别研究 |
5.3.1 柴油机动力总成的试验模态分析 |
5.3.2 柴油机动力总成的计算模态分析 |
5.3.3 柴油机动力总成的改进分析及试验验证 |
5.4 柴油机动力总成前端齿轮室总成的固有特性识别研究 |
5.4.1 齿轮室总成的计算模态分析 |
5.4.2 装配叉车齿轮室总成的改进分析及试验验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文主要工作 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 下一步研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、通过表面振动测量确定柴油机的噪声源分布(论文参考文献)
- [1]基于热弹性流体耦合的发动机振动噪声预测方法研究[D]. 顾灿松. 吉林大学, 2020(03)
- [2]控制策略对轻型车用四缸增压中冷柴油机噪声影响研究[D]. 周志峰. 江苏大学, 2020(02)
- [3]内燃机辐射噪声分离方法及活塞敲击噪声的定量评估研究[D]. 姚家驰. 武汉理工大学, 2019(01)
- [4]基于表面振动法测试割草机割草器噪声源[J]. 张权,王新彦,史金峰,佘银海,杨茜. 科学技术与工程, 2019(04)
- [5]码头系泊舰艇机械噪声源测试分析方法研究[D]. 于树华. 哈尔滨工程大学, 2017(01)
- [6]V型双缸柴油机噪声源识别试验研究[J]. 孟浩东,高瞩,徐毅,陈勇将,张凤娇,罗福强. 中国测试, 2016(11)
- [7]基于多物理场耦合的汽油机声学性能研究及优化[D]. 郑康. 浙江大学, 2014(05)
- [8]发动机结构辐射噪声数值仿真及优化设计研究[D]. 冯仁华. 湖南大学, 2014(09)
- [9]内燃机燃烧噪声的传递特性试验研究[D]. 施雨骁. 武汉理工大学, 2014(04)
- [10]中小功率柴油发动机振声源识别技术研究[D]. 孟浩东. 南京航空航天大学, 2014(01)