声子晶体材料与有源控制相结合的宽频噪声抑制方法

电力变压器噪声除了本体噪声产生的低频分量,还包含冷却风扇产生的中高频噪声。有源降噪方法对低频噪声控制性能好,且灵活可控,但降噪效果受制于通道数量。在不增加通道数量的前提下,为了拓宽降噪频率范围,提出声子晶体材料与有源控制相结合的降噪方法。以DSP为核心控制器搭建了基于LMS算法的双通道有源降噪系统,在此基础上开展了嵌入声子晶体材料的有源降噪系统降噪性能验证实验研究。实验结果表明,针对变压器100～400 Hz的低频噪声,双通道有源降噪系统单频最大降噪量约20 dB,多频总降噪量可达9 dB。设计了对500～1 000 Hz中高频噪声抑制作用明显的声子晶体材料,对600 Hz单频降噪量约14 dB。嵌入声子晶体材料的双通道有源降噪系统,最大总降噪量可达16 dB,优于单纯的有源降噪。可见,声子晶体材料与有源控制相结合,拓宽降噪频率范围、提高降噪性能的方法是可行性的。     

某火车站售票厅吸声降噪

铁路车站售票厅功能日趋多样化,因其客流量大、嘈杂,声环境有待改善.测试了某售票厅内的噪声,确定其主要噪声源,针对测试结果,提出了吸声降噪方案,建立售票厅降噪前后的声场仿真模型,计算了售票厅的吸声降噪量.研究表明,售票厅内平均声压级为74.2 dB(A),主要噪声源是售票员与顾客交流时由扬声器发出的声音.综合考虑降噪量和混响时间,吸水性海绵降噪效果较佳.采用吸水海绵降噪时,室内平均降噪量为5.4 dB,降噪后售票厅内平均声压级为68.8 dB(A),混响时间为1.2～1.3 s,声压级达到限值要求,混响时间符合最佳混响时间要求.     

流动加油车加速行驶车外加速噪声的被动降噪改进设计

对LG5030GJY型流动加油车加速行驶车外加速噪声进行被动降噪改进设计。该流动加油车原车状态的加速行驶车外噪声为77.5dB(A),主要噪声源为发动机和排气噪声,车外加速噪声随着发动机转速的上升而加大,加速噪声最大声级频谱峰值主要集中在100～200Hz的低频段。采取在驾驶室下部及发动机周围加装ABS+2.5mm隔音毡进行降噪,在发动机和水散热器支架上安装减振垫,对发动机进行隔声减振处理。实施降噪改进措施后,该流动加油车的加速行驶车外噪声能够满足77 dB(A)标准值的要求。     

非线性小波阈值选取形式对小波降噪效果的影响分析

基于4种非线性小波阈值选取形式(rigrsure、sqtwolog、heursure和minimaxi)对小波降噪效果的影响进行了研究。通过在基本组成信号上添加不同强度的高斯白噪声,形成信噪比为-15 dB、-10dB、-5 dB、0 dB、5 dB、10 dB、15 dB的信号,使用小波降噪准则(能量比和标准差)为性能评价标准,分别得到能量比和标准差随着信噪比的变化趋势对比图。从而得出,能量比变化趋势近似呈"正弦函数"形式的光滑曲线,标准差变化趋势近似呈"指数函数"形式光滑曲线,且在rigrsure阈值选取形式下对构造的含噪信号降噪效果最好,为小波降噪时选择非线性小波阈值形式提供一定的理论依据。     

空间自适应有源降噪方法

根据电力机车噪声的特点，建立了基于ＬＭＳ算法的以适应有源降噪系统，设计了室内脉冲响应测量系统，然后在此基础上对降噪系统进行数字仿真和实际声学实验，在仿真中，降噪量可达到４０ｄＢ，实际声学实验中，机车降噪量可达到１５ｄＢ。     

应用激波降噪机理的炮口消声器设计及试验验证

针对火炮的膛口噪声问题,提出了一种基于激波降噪机理的消声方法,利用超声速气流经过激波后总压降低、可用能量降低的特点来降低膛口噪声声功率,进而设计了一种膛口消声器,通过扩张段增加马赫数、收缩段产生激波可以不断降低火药燃气的可用能量,达到降低膛口噪声的目的。建立消声器的数值计算模型及仿真分析,研究了消声器内部的流体流动情况及激波形成过程,以炮口及消声器出口的总压降低情况分析了消声器的降噪效果,并设置外部监测点检测外部压力场的变化,最后通过试验验证消声器降噪效果。结果表明:基于激波降噪机理设计的消声器可降低膛口噪声19dB左右,且试验降噪量与采用总压降低量进行分析的降噪效果基本一致,证明了应用激波特性降低噪声以及采用总压降低量分析消声器降噪效果的可行性。研究内容为消声器设计提供了一种新思路,为炮口噪声的降低提供了理论及工程指导。     

降低柴油机噪声的措施及评价

对一台多缸柴油机进行噪声源识别及各种降噪措施和降噪效果的评价．通过表面振动识别,找到了噪声辐射的主要部件,并通过近场扫描加以验证．针对现有柴油机的燃烧状况,对供油提前角进行了调整,降低了燃烧噪声．通过加装扭振减振器,使得曲轴扭振明显减小,整机噪声下降了1．5 dB(A)．改进油底壳和加装橡胶减振垫使柴油机辐射噪声分别降低了0．85 dB(A)和0．4 dB(A)．综合以上各种方法,使得柴油机整机噪声水平降低了 2 dB(A),低于国家标准要求,说明所采取的降噪措施切实可行．     

考虑声源非相干性的城市轨道交通全封闭声屏障降噪预测

以某轨道交通全封闭声屏障为研究对象,考虑简化线声源的非相干性,建立2.5维边界元衍射声场模型;通过现场沿线环境噪声测试,验证了该模型的准确性,并与相干源衍射声场预测结果比较;最后预测了在近场高层建筑附近,全封闭声屏障对近轨或远轨车辆噪声的降噪效果。研究结果表明,非相干线声源更符合城市轨道交通噪声源特性;对于轮轨噪声（315～1 000 Hz）,全封闭声屏障在高层住宅建筑区域有显著的降噪效果,1/3倍频程插入损失最大为30.0 dB。对于低频噪声（50～250 Hz）,全封闭声屏障会加重高层住宅建筑区域的声压级,使插入损失出现负值。针对高层建筑附近场点,全封闭声屏障的顶端拱形透光板对远轨车辆噪声有更为显著的附加降噪效果,大部分场点附加插入损失均高于5.0 dB。     

管道低频噪声的自适应控制

以管道内行波声场为物理模型,提出采用自适应信号处理技术实现有源降噪的方法,建立了数学模型,导出了自适应系统的传递函数,以管道消噪装置为信号源和控制对象,采用ADSP2101实现自适应滤波。通过计算机仿真分析比较了RLS、LMS和LSL算法的消噪效果。声学实验和数据处理结果表明,在无声反馈时,该方法对0～500Hz宽带噪声的平均降噪量为27.5dB,在有声反馈时平均降噪量为4.86dB,采用频响平坦的扬声器,降噪量可提高到10.2dB。实验结果与理论分析吻合。该技术可应用于降低发动机及其排气管的噪声,采用适当空间分布方法在原理上该方法也适用于封闭三维空间的噪声消除。     

RBF网络在履带车辆舱室内有源降噪的实验研究

针对履带车辆舱室内的噪声危害,讨论了有源噪声控制(ANC)问题,提出了一种基于变结构的RBF神经网络的噪声自适应控制方案,给出了滤波-X算法(即FX-RBF).通过实验研究,体现了RBF神经网络作为一种局部全连接网络,训练速度快,克服了BP网络的局部极小点问题.实验结果表明,降噪效果在100～400 Hz频段上平均降噪量达到10 dB.     

管道噪声有源控制系统的次级声源和误差传感器位置优化

基于直流电机运行噪声的特点,对于管道有源噪声控制系统的次级声源和误差传感器位置选择,提出了两种优化策略并给出了物理系统的优化设计结果,通过实验验证了两种优化策略的可行性。在优化后的管道实验平台中使用不同有源噪声控制算法进行管道噪声控制实验,噪声源分别为160~550 Hz的单频率正弦周期信号和基波100 Hz,1—5次谐波的多频率正弦周期信号时,两种优化策略最大的降噪量分别达36.2 dB和26.4 dB,降噪效果显著,表明有源控制系统可以有效降低电机运行噪声。     

车内有源噪声控制的研究

用传递函数法建立了模拟汽车车厢内声学特征的主动噪声控制理论模型。开发完成了封闭空间主动噪声控制试验系统的硬件和软件。用几种纯音信号对模拟车厢进行了空间主动降噪试验。结果表明，对于１３９Ｈｚ的纯音噪声信号，在封闭空间内取一个测量面，其上的噪声平均降低了１０ｄＢ，而对于１５０Ｈｚ的纯音噪声信号则平均降低了５ｄＢ，高于２００Ｈｚ的几个纯音噪声信号则可以得到较好的区域降噪。证实了车内有源噪声控制的可行性。     

公路声屏障降噪性能数值模拟及结构优化

为提高公路声屏障的降噪性能,从声波绕射和反射两个角度考虑,通过声学有限元法(finite element method,FEM)分别探究声屏障顶端类型和表面扩散体间距、宽度以及高度对声屏障插入损失的影响,基于以上分析,提出一种适用于治理公路交通噪声的复合结构声屏障。结果表明,改变声屏障顶端和扩散体结构,对低频噪声影响较小;对于中、高频段,90°夹角的Y型声屏障降噪效果较好,在1 250～2 000 Hz频段内其插入损失较其他顶端类型可提升13 dB;当频率在1 000 Hz附近时,增加矩形扩散体的宽度、高度和间距可提高声屏障降噪效果;针对主要集中在800～1 250 Hz的公路交通噪声,设置复合结构声屏障可有效抑制声影区噪声辐射,附加扩散体后的复合声屏障与Y型声屏障相比,其插入损失最大可提高6 dB。     

齿轮噪音和低噪音工艺研究

对齿轮噪音和齿轮加工工艺进行了研究,成功地将噪音从８１～８３降低到７６～７８ｄＢ．在理论研究中,发现了误差齿轮的线外啮合和过渡过程的衔接撞击,探讨了几种有效的齿轮低噪音工艺．并对齿轮加工提出了有益的建议．     

利用雕鸮羽毛的消音特性降低小型轴流风机的气动噪声

为降低轴流风机的气动噪声,借鉴了雕鸮羽毛的消音机理,将其羽毛的消音特征以条纹结构和锯齿形态的形式,在轴流风机叶片上进行重构,设计了耦合仿生轴流风机。同时采用试验优化的方法,与原轴流风机进行了模型对比试验,研究了条纹及锯齿参数对风机叶片气动噪声的影响。结果表明,耦合仿生轴流风机具有较低的气动噪声值。在1000、1100、1200、1300和1400 r/min五种转速下,耦合仿生轴流风机的A声级值最大可分别降低4.9、4.5、4.6、4.9和5.8 dB。     

基于对角修形的新能源汽车二级减速器齿轮降噪研究

为了减小振动和噪声,以某款新能源汽车二级减速器为例,利用Romax软件构建减速器斜齿轮传动系统的三维模型,分析该系统的单位长度载荷、传动误差以及噪声、振动与声振粗糙度(noise,vibration,harshness,NVH)。针对Romax对角修形的参数设置特点,提出一种对角修形近似替代法,用微观修形量近似代替对角修形斜率变化量,简化了参数的计算过程。通过与修形前以及传统综合修形的齿轮系统仿真对比,提出的修形方法可以较大幅度地降低最大单位长度载荷、减少传动误差、提升NVH性能,尤其是在减振降噪方面具有较大的优势,可为其他齿轮系统降噪研究提供参考。     

大客车降噪的研究

运用噪声分离、频谱分析等技术手段,找出了GZ6921型后置柴油机大客车噪声超过国家标准的原因,并对主要噪声源及其频谱分布进行了分析对各主要噪声源－排气系统、冷却系统和发动机舱采取相应的降噪措施,如降低风扇转速,改善抗性消声器的降噪能力,修改冷却风进风道,平衡车两侧的噪声源,在发动机舱中粘贴吸音材料等。改进后GZ6921型大客车最大加速度时的车外噪声由91．5dB(A)降到86dB（A)以下,达到国际GB1495－75“机动车允许噪声”的规定。     

三环减速器表面噪声的实验

三环减速器是我国独创的一种新型传动装置,利用三相并列双曲柄机构克服死点,以传动比为４９．５的ＳＨＱ５０三环减速器为研究对象,分析了其基本机构特点和传动机理。利用声强法对其表面噪声分布进行了详细的试验分析,给出了该机输入和输出侧面及顶面的三维声强分布图和等值线图。结合测点频谱图,得出其噪声评价指标及产生噪声的原因和机理,为正确设计三环减速器,减少其振动和噪声提供理论依据。