基于辐射噪声响度的柴油机NVH性能优化

分析人耳对不同频率纯音的衰减特性,提出结合人耳的衰减特性和柴油机辐射噪声的频谱特性进行响度优化的方法。运用多体动力学法和边界元法对柴油机进行声学分析,采用Moore响度模型对柴油机的辐射噪声的响度进行仿真分析。分析认为柴油机1 300~2 000 Hz的辐射噪声对柴油机响度贡献最大,通过声强法噪声源识别试验得出柴油机辐射噪声在该频段的主要贡献部件是油底壳、齿轮室罩、缸盖罩以及机体。对柴油机的齿轮室罩、缸盖罩以及机体进行结构改进,改进后柴油机的声功率级由76.4 d B下降至75.5 d B,降低0.9 d B;柴油机辐射噪声响度由161.5 sone下降到144.7 sone,降低10.4%,柴油机的NVH性能明显改善。     

压铸铝、镁合金缸盖罩NVH性能对比

对新型镁合金材料AZ91D在缸盖罩轻量化设计中的NVH性能进行了研究,采用有限元和边界元的方法对缸盖罩材料替代前后的NVH特性进行了对比分析.结果表明,原铝合金缸盖罩材料替换为镁合金后,结构各阶固有频率和刚度略有下降,但是由于镁合金结构具有良好的阻尼特性,缸盖罩结构表面振动响应明显变弱,表面辐射噪声得到了抑制.同时对仿真结果进行了相关试验验证.     

基于结构-声耦合法研究高铁铝型材的隔声性能

采用脉冲衰减法测量得到铝型材的内损耗因子作为仿真的结构阻尼参数,应用结构-声耦合法计算铝型材样件在100~1 600 Hz中心频段内的隔声量(STL),并通过与试验对比,验证仿真方法的可靠性。选取3种不同几何断面的铝型材并对比其隔声性能。研究结果表明:侧墙铝型材的隔声性能相对最优,面密度最大的地板铝型材次之,顶板铝型材在500~1 250 Hz内有较宽的隔声谷,隔声性能最差。     

弹性长方体封闭结构腔声辐射建模与分析

基于Dowell的结构-声耦合理论、瑞利积分和声波透射理论,由各阶声压模态对应的声压振幅响应和各阶板模态对应的速度振幅响应公式推导出了由6块四边简支弹性板构成的封闭矩形腔外的辐射和透射声场解析解.在此基础上论述了声场的物理特性,并指出腔体外的声场主要为辐射声场.为进一步验证结果的正确性,运用有限元法计算腔体内的声模态和弹性板的振动模态及其耦合系数,结合边界元法计算出腔体外的声压响应,并将此数值仿真结果与解析结果进行比较,验证了理论推导的正确性.     

高速列车透射噪声与结构噪声的分离

高速列车噪声是影响车内旅客舒适度和铁路沿线居民生活质量的重要因素,如何有效的降低噪声是高速列车设计者们所关心的问题之一.研究表明,高速列车的车内噪声由透射噪声与结构噪声组成,如何有效的从车内噪声中分离出这两种噪声成分将为列车的减振降噪设计提供一定的指导作用.本文以高速列车实车噪声数据为研究对象,首先运用多种数字信号处理的方法对高速列车噪声数据进行了分析,总结了高速列车噪声的主要特点;然后通过对列车静止时和运行时的噪声透射情形分别进行建模和分析,指出可以利用车体的频响特性作为反映车体隔声性能的声学参数,并提出了一种计算频响特性的简便算法;最后,利用该算法从实车噪声数据中计算出了车体的频响特性,并在此基础上实现了透射噪声与结构噪声的分离.     

舰艇抗冲瓦隔声性能试验研究

抗冲瓦能够很好地实现对水下非接触爆炸载荷的整体冲击隔离.其特殊的空腔结构是否同时具有隔声性能也广为关注,为此,在某海域港湾内对一艘试验船进行了敷设与未敷设抗冲瓦的声辐射噪声对比试验.试验结果表明,抗冲瓦在广泛的频域内均具有良好的隔声性能.舰艇湿表面敷设抗冲瓦对舰艇本体噪声向水中辐射的抑制效果量级为:0.1～1 kHz频段约为5 dB:1～3 kHz约为10 dB;3 kHz以上15 dB,能够较大地降低舰艇的水中辐射噪声,为提高舰艇整体的隐身性能提供了一种新的技术和方法.     

CY4102BZQ柴油机缸盖有限元分析

应用 Pro/Engineer 三维软件和 I-DEAS 有限元软件对 CY4102BZQ 柴油机缸盖进行实体建模及强度分析计算,得到预紧工况和爆发工况的应力分布图。将有限元计算结果与试验结果相比较,有较好的一致性,证明所建立的缸盖有限元模型正确,计算和试验结果表明气门导管孔周围的应力较大,进而提出原缸盖结构改进方案,并对改进方案模型,进行了强度计算。与原模型对比,整体应力分布有了较大的改善。     

后置柴油机客车的降噪研究（Ⅰ）─—降噪试验

通过后置柴油机客车整车噪声的远场、近场值测试和噪声分离等多项试验，经过计算并对噪声样本进行频谱分析、偏相干分析，确定冷却风扇噪声、排气噪声、发动机噪声是整车３个主要噪声源。在不改变原车主要结构的前提下，采用玻璃纤维等隔声材料屏蔽发动机舱及冷却风道壁；加大风扇直径并降低转速；在排气管和消声器外包扎隔声材料等措施进行降噪对比试验，达到较好的整车降噪效果。     

后置柴油机客车的降噪研究（I）：—降噪试验

通过后置柴油机客车整车噪声的远场，近场值测试和噪声分离等多项试验，经过计算并对噪声样本进行频谱分析，偏相干分析，确定冷却风扇噪声，排气噪声，发动机噪声是整车３个主噪声源，在不改变原车主要结构的前提下，采用玻璃纤维等隔声材料屏蔽发动机舱及冷却风道壁；加大风扇直径并降低转速；在排气管的消声器外包扎隔声材料等措施进行降噪对比试验，达到较好的整车降噪效果。     

SC6360B车外加速噪声的控制

为了降低SC6360B车外加速噪声,对该车的噪声控制措施进行了综合性研究.采用声强测量法对整车进行了噪声源识别,确定该车发动机舱泄漏的噪声及排气噪声是车外噪声的主要来源.并依据实验结果对发动机的进一步的声源识别以及对排气噪声的插入损失分析实验.根据实验研究结果及有限元数值分析,最终确定发动机舱噪声的直接泄漏、油底壳罩等附件的振动辐射噪声以及原消声器的消声能力不足是造成车外噪声的主要成因.从而相应提出了对发动机舱隔声降噪、改善油底壳等附件的结构及改进原消声器的综合控制方案.经实验验证, 改进后的车外加速噪声降低了2.5dBA,达到了新的国家标准.     

基于逆边界元法的内燃机噪声源识别方法

对内燃机复杂噪声源进行识别和排序是内燃机噪声控制的关键．基于逆边界元法（IBEM）的噪声源识别技术,利用边界元法建立了声场与结构表面振动速度之间的声学传递向量（ATV）．将常规的声压测量作为输入数据,在逆向数值计算方法的基础上能够精确地重构出结构表面法向振动速度,进而获得源面详细的振声特征信息．针对某轿车柴油机,测试了额定工况下近场144个场点声压,应用该方法在发火频率点处,重构出了柴油机表面法向振动速度分布．通过对比预测和实测声场点声压,验证了该方法的有效性．在噪声面板贡献量分析的基础上,对该柴油机各功能部件的噪声贡献量进行了排序,并得知额定工况下该柴油机的机体裙部是主要的噪声辐射部位．应用实例说明了该方法对复杂噪声源识别易于实施。具有更广的工程适应性．     

生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声

燃烧噪声对发动机的噪声有重要影响，从时域和频域两个方面对生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声进行了综合评价，计算出燃烧总声压级，与纯柴油发动机的相关数据进行了比较，分析了不同的供油提前角、负荷和转速对燃烧噪声的影响．结果表明：燃烧噪声随负荷及转速变大而变大；在相同负荷下供油提前角变大其燃烧噪声变大，燃用生物制气双燃料发动机比燃用纯柴油的燃烧噪声低约A声压级3dB．     

单缸柴油机气门间隙对换气过程影响的模拟计算

换气过程对柴油机动力性 ,经济性及排放指标等有较大的影响 文中用建立的换气过程缸内压力计算模型及实测缸内换气过程时的低压示功图 ,对一台单缸、水冷、四冲程、直喷式柴油机进、排气门间隙变化引起配气相位变化时的换气过程进行了模拟计算研究 ,结果表明 ,进、排气门间隙减小时 ,进、排气门提前开启迟后关闭 ,换气损失减小 ,充气效率增加 当进、排气门间隙过大时 ,换气过程性能变差 转速不变 ,负荷变化时 ,充气效率变化不大 转速为 1 650r/min时充气效率较大 ,当转速高于或低于此值时 ,充气效率均降低     

针对某HPD柴油机热平衡的仿真研究

以某大功率密度柴油机为研究对象,基于GT-power软件建立其发动机模型,对其工作过程进行仿真计算,将仿真结果与试验结果进行比较,吻合良好,误差较小．在此基础上对该发动机在速度特性和负荷特性时的热平衡进行仿真计算．     

基于有限元和多体动力学的柴油机支座作用力的计算

以16缸某型柴油机为研究对象,利用三维实体有限元法和非线性多体动力学计算柴油机对支座的作用力.在有限元软件中建立曲轴和机体的有限元模型,采用子结构法缩减导入AVL-EXCITE中,建立多体动力学模型,定义柴油机参数以及外载工况等,然后模拟柴油机在1000r/min转速下进行两个工作循环,计算四个支座的作用力,并与实测试验数据进行分析比较,证明了该分析方法具有合理性,仿真结果对柴油机机体和支座的结构设计具有一定的参考性.     

基于转速控制的柴油机动态特性建模与仿真

为了仿真柴油机动态特性,建立了基于转速控制的柴油机模型.基于台架稳态试验数据计算得到柴油机扭矩MAP图,并通过动态修正方法获得柴油机动态扭矩;划分了柴油机运行状态,采用基于油量的控制方法,分别设计了全负荷、部分负荷和限速工况下的控制策略;在Matlab/Simulink环境下建立了柴油机仿真模型,集成传动相关总成建立整车动力学模型,并进行了两种工况仿真,仿真与试验结果表明：模型设计合理,有效模拟了柴油机稳态及瞬态工况;所提出的建模方法解决了在有限试验数据下的发动机动态特性建模问题,研究结果可为快速建立柴油机动态性能预测模型提供参考.     

柴油机燃用生物柴油的特性

为了掌握柴油机燃用生物柴油时的性能变化，在四缸废气涡轮增压直喷式柴油机上燃用0^#柴油、脂肪酸甲酯和分别含有30％及50％（质量比）脂肪酸甲酯的混合柴油，在1800r／min和2200r／min全负荷工况下，进行了柴油机动力性、燃料经济性、HC、CO、NOx、排气烟度和自由加速工况下的排气烟度试验。通过对比发现，柴油机燃用含有脂肪酸甲酯的燃料对动力性、燃料经济性的影响较小，可以显著降低HC排放和排气烟度，但CO排放会略有增加，NOx排放则随燃料脂肪酸甲酯含量的提高有明显增加。研究表明，脂肪酸甲酯可作为柴油机的替代燃料，值得推广应用。     

多层板的隔声特性研究

应用转移矩阵的方法，就平面声波垂直入射的情况，对具有周期结构的无限大多层板的隔声特性进行了理论分析，并对结构不同的多层板的隔声特性进行了数值模拟．理论分析和数值模拟表明：与通常隔声用的单层或双层板相比，在保持面密度不变的条件下，采用多层板结构能够在某些频段使隔声性能有明显改善，尤其体现在中高频段，但低频隔声效果稍有减弱．另外，适当调节多层板的厚度和板间的距离，可以实现对不同频段的隔声效果有所侧重．采用分区域等厚度的多层板，即采用厚、薄板相结合的复合结构，可以兼顾低频隔声性能，同时提高多层板的中高频隔声效果．在隔声结构的总体面密度和板的空间分布保持不变的情况下，换用同类的不同隔声材料对隔声特性没有明显改变，但可以适当改变隔声结构的强度．在隔声结构的设计过程中，针对不同的噪声频谱，可以采用中介绍的方法来构造相应的多层板结构，达到特定的隔声要求．研究结果对轻薄隔声结构的设计具有一定指导意义．     

增压柴油机耦合条件下的环境影响研究

将增压柴油机与冷却系统综合考虑,分析了大气环境对增压柴油机与冷却系统的影响机制,提出了增压柴油机与冷却系统的耦合建模方法.采用GT-Suite软件建立了耦合仿真模型,并通过实验数据对模型进行了校核.在此基础上通过改变环境条件,得到了不同环境条件下增压柴油机的性能变化规律,并与非耦合模型进行了对比分析.结果表明,采用耦合模型能够考虑环境变化引起的冷却系统变化对增压柴油机的影响,在典型环境地区,耦合模型受环境影响要明显大于非耦合模型,用两种模型计算所得到的结果差异最大可达15%左右.     

柴油发动机进气系统噪声计算机模拟技术

柴油发动机进气系统噪声是高档商用车最主要的噪声源之一,对车内噪声影响尤其显著.基于管道声学理论和流阻分析技术,提出了柴油发动机进气系统噪声模拟方法——无源法.解决了常常困扰发动机进气系统声学仿真的难题——无法获得发动机仿真模型所需的几何参数和物理参数.应用"无源法",在不具备柴油发动机仿真模型的情况下,仍然能进行进气系统噪声的计算机模拟,获得进气系统管口噪声和发动机功率损失的预测结果,快速准确地为进气系统声学性能优化提供依据.