挖掘机用柴油机噪声源的识别

为了有效降低某型液压挖掘机的辐射噪声,对某挖掘机用柴油机的噪声源进行了识别研究。采用声学照相机对挖掘机噪声信号进行了测试,找到最大噪声源区域并记录噪声信号。根据测试环境受到回声与背景噪声干扰的特点,建立了基于快速固定点独立分量分析频域复数算法的噪声分离模型,通过独立分量分析得到了40个独立分量及其主频。为了确定这些主频对应的零部件,对柴油机表面主要零部件进行了模态分析。将在测试噪声方向上振型模态的共振频率与独立分量分析得出的各分量的主频相比较,找到了机体、气门室盖、气缸盖等主要表面噪声源。研究结果表明:运用独立分量分析和模态分析相结合的方法,可以准确识别挖掘机用柴油机表面噪声辐射源。这种方法可以广泛应用于复杂机器噪声源识别以及故障诊断等领域。     

强干扰环境中挖掘机噪声独立分量分析

为了确定挖掘机的噪声源,采用声学照相机对挖掘机噪声进行测试,并利用独立分量分析方法对测试噪声信号进行分离研究。根据测试环境存在强烈的背景噪声与回声干扰的特点,建立基于快速固定点独立分量频域复数算法的噪声分离模型,分析得到主要噪声源独立分量的主频率。为找到这些频率对应的零部件,利用Ansys软件对柴油机表面主要零部件进行振型模态分析,并将噪声测试方向上振型模态的共振频率与独立分量主频率进行对比。研究结果表明:利用独立分量频域复数算法能快速有效地分离含背景噪声和回声干扰的噪声信号;通过对比振型模态与独立分量主频率可找到机体、气缸盖、气门室盖等主要表面噪声辐射源。     

基于声压和声强法对柴油机噪声源的识别

为了研究一台4缸柴油机的主要噪声源,采用近场声压法测量了4缸柴油机气缸罩盖、燃油泵和油底壳等14个零部件近场声压级,分析了各零部件噪声对整机噪声的贡献率.应用声强扫描法对柴油机油泵侧、排气侧、风扇侧和摇臂罩盖侧进行了近场声强扫描,采集了主要噪声源近场频谱.结果表明:柴油机在标定工况运行,燃油泵齿轮啮合噪声对整机噪声贡献率为37%,油底壳表面辐射噪声占整机噪声能量的22%;燃油泵齿轮啮合噪声在630 Hz和2 000 Hz处噪声出现峰值,油底壳辐射噪声在各频率段都存在峰值;2种方法识别出的柴油机主要噪声源一致,燃油泵齿轮啮合噪声和油底壳辐射噪声是柴油机主要的噪声源,气缸罩盖辐射噪声、附件箱齿轮啮合噪声和曲轴箱辐射噪声是柴油机的次要噪声源.     

基于数据驱动的应变模态参数随机子空间识别法

基于以应变和应变率为状态变量的系统随机状态空间模型,比拟基于数据驱动的位移模态参数随机子空间识别方法,建立基于数据驱动的应变模态参数随机子空间识别方法,用于环境激励下的结构应变模态参数识别,并通过数值算例和实例对识别方法进行验证。数值算例计算结果表明:应变模态参数随机子空间识别法可在各种噪声情况下较好地识别出结构的曲率模态振型,而且识别的曲率模态振型对局部损伤很敏感,具有较强的抗噪能力;实测算例识别的应变模态振型也与理论振型较吻合,从而进一步验证本研究识别方法的实用性。     

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．     

基于不完备模态测试信息的结构损伤识别方法研究

测试信息不完备、测量噪声等因素是制约结构损伤识别方法应用的主要难点.为此首先采用部分测点的实测模态振型数据和未测点的有限元模型模态振型数据构造出完整的模态振型.其次,建立了一种适合梁系和杆系结构的基于不完备测试信息的损伤识别方程,并采用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘算法进行了方程的求解.由于采用的是标量损伤模型,该方法可以同时进行结构的损伤定位和定量研究.最后,用一个平面桁架模型进行了数值模拟,重点考查了实测自由度数、模态数、测试噪声对损伤识别结果的影响.研究表明,在测试数据不完备及一定噪声水平条件下,该方法仍有较好的损伤识别能力.     

基于EEMD-ICA-CWT的装载机室内噪声盲源分离和识别

为了分离装载机的噪声源,采用集合经验模态分解(EEMD)、独立分量分析(ICA)和连续小波变换(CWT)技术相结合的方法,对装载机司机位置处噪声信号进行了盲源分离和声源识别研究.针对单一通道噪声信号进行盲源分离,将其分解成一系列独立分量.在削弱了传统经验模态分解(EMD)算法处理噪声信号时产生的模态混叠现象的同时,克服了独立分量分析方法要求传感器数目必须大于等于分离出分量数目的限制;借助连续小波变换良好的时频定位特性,对ICA分离结果进行时频分析.结合时频分析结果和各噪声源信号的频谱结构,确定了各独立分量与装载机不同噪声源的对应关系.结果表明,这些独立分量分别对应着装载机的燃烧噪声、冷却风扇辐射噪声及排气噪声等噪声源.     

基于振型数据的蜂窝夹芯板损伤检测

以含有结构损伤的四边简支铝制蜂窝夹芯板为研究对象,采用锤击法模态实验提取损伤蜂窝夹芯板的振型数据,并针对蜂窝夹芯板上不同位置、不同程度的损伤,分别采用振型差值、曲率模态和高斯曲率模态三种损伤识别方法进行识别.结果表明:在四边简支铝制蜂窝夹芯板中存在损伤时,结构损伤位置处的振型差值比较明显,说明采用振型差值法对结构损伤进行识别可以准确判定损伤的位置,且在损伤位置准确判定后,可根据该位置已有的差值信息进行损伤程度判定.     

旋转式压缩机辐射噪声的预测与抑制

分析了储液器内部的气动噪声源,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟出内部包含所有声源信息的压力脉动,结合有限元和边界元方法计算了储液器的噪声辐射,并采用贡献度定位出对声场贡献大的部位;提出了降低储液器噪声辐射的改进措施.试验结果表明,该措施有效降低了储液器噪声辐射.     

柴油机配气机构对齿轮室盖噪声影响

采用近场声强法研究了某农用四缸柴油机齿轮室盖噪声。通过试验分离了配气机构引起的齿轮室盖表面辐射噪声,计算出配气机构噪声对齿轮室盖噪声的贡献值。通过模态试验和声强试验,揭示了齿轮室盖噪声辐射区域的分布规律及其产生的原因。研究结果表明:配气机构在低转速下产生较大的噪声,随着转速上升,由配气机构产生的噪声趋于稳定。配气机构零件间的冲击激励力引起了齿轮室盖的固有频率振动,从而在特定的频率下产生较高的噪声辐射。燃油泵盖板处刚度较差,是主要的噪声辐射区。