城市轨道交通减振降噪措施分级比选研究

城市轨道交通运营过程中振动噪声问题日益严重,针对目前工程中减振降噪措施多样化、选取困难的现状,本文从减振降噪的性能入手将国内外应用较为普遍的各种措施划分为一般减振、中等减振、高等减振、特殊减振以及高等降噪五个等级,并对同等级的减振降噪措施从减振能力、经济性、适用性、使用寿命等方面进行了比较.同时,本文还结合宁波轨道交通2号线一期工程,对拟采用的减振降噪措施进行了初步的分级比选研究.     

建筑物内给水泵的减振、隔振措施和减振计算

分析了水泵噪声产生的原因,提出了减振与隔振的主要措施和辅助措施,对水泵的降噪具有指导意义;以具体工程为例,对减振计算采用两种方法进行比较计算,得出了设计者应根据泵的类型和外界条件选择减振方法的结论.     

船舶管系舾装减振降噪研究

船舶管路系统遍布舰船每一个角落,是舰船整体减振降噪的重要环节。管路系统的振动与噪声是泵、阀、附件、管路及介质综合作用的结果。除管路系统本身减振降噪外,管路系统与设备及船体需进行有效的振动与噪声隔离。本文重点针对水管路及油管路系统,从振动与噪声的产生、传导及减振降噪三方面进行了研究,并提出了有效的减振降噪方法,成功指导了工程实践,起到了良好的效果。     

成果介绍

工程机械阻尼减振降噪新结构的研究由太原重型机械学院孙大刚博士主持的机械工业部教育司科技基金项目 :“工程机械阻尼减振降噪新结构的研究”通过部科技成果鉴定。鉴定委员会认为 :本项目的研究成果属国内领先水平 ,达到了国际先进水平。本项目针对工程机械的振动特征 ,在使用温度振频和振幅变化条件下 ,对阻尼减振降噪结构参数进行动态优化 ,获得最佳结构型式、确定符合减振降噪指标的阻尼材料 ,实现对振动噪声的主动、有效的控制 ,为实用减振器产品开发提设计参数和试验指标。本项目的特点是理论研究与工程应用密切结合 ,获得理论研究、…     

径向脉冲激励下圆盘锯片声振特性的实验研究

根据相似理论设计制造了大型圆盘锯机模型,通过实验对模型锯片的声振特性进行了系统深入的研究。对锯片在径向脉冲激励下,采取加大夹盘直径,大夹盘加金属橡胶及锯片钻不同直径孔几种减振降噪措施情况下的声振特性进行了实验测试分析,发现虽然几种措施在不同程度上都有减振降噪效果,但采用大夹盘加金属橡胶和打孔锯片结合是最有效的综合措施。试验结果将为实际锯机的减振降噪和新型低噪声锯机的设计提供了有用数据。     

高层楼供水泵房动态设计研究

讨论了高层楼供水泵房问题．从减小液体压力脉动与传递、减小泵自身振动与传递两个方面对其结构进行动态设计研究；并采取了隔振、添加软连接、缓冲器等减振降噪措施，有效地降低了振动和噪声，达到了环保标准。     

高层楼供水管道系统的实验模态分析

针对高层楼管道供水系统振动较大，环境噪声污染严重的问题，采用现代试验模态技术对供水管道系统进行模态分析，得出了管道系统的模态参数，为高层楼供水系统减振降噪研究提供了可靠的依据。     

降低轻型汽车机械变速器噪声的设计措施

汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求的背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。因此,研究变速器振动噪声产生的原因,并针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有重要的实际应用价值。本文分析了汽车机械变速器噪声产生机理;然后讨论了汽车机械变速器噪声研究与控制的意义和价值;最后讨论了降低轻型汽车机械变速器噪声的设计措施。     

模块化机械装备及其设计方法研究综述

介绍了模块化技术在工程装备、交通运输装备、武器作战装备等机械装备领域的应用.在此基础上,围绕功能、功能和结构、产品生命周期三类,对模块化设计方法进行了综述.现阶段,模块化装备的设计依然依赖于经验,设计方法存在着计算量庞大、主观因素强、全局与局部矛盾、缺乏特殊需求考虑等问题.该问题导致模块化装备的性能整体提升有限,难以推广应用.未来,相关性评估方法将逐渐完备客观,并逐渐形成一套完整的模块化设计理论体系,从而实现设计方法与模块化装备的研发全过程有机结合,满足模块化装备在典型领域的应用需求.     

基于可拓理论面向大规模定制的模块配置识别法

分析大规模定制模式下产品设计的研究现状,针对模块化设计理论难以在工程中实现的问题,在基于物元模型的产品可拓模块化设计的基础上,提出用功能物元系统描述模块.在模块配置环节引入可拓评价方法,应用此法从主功能特征相同或相似的多个模块中识别出与期望物元最接近的模块物元,提高了模块配置和变型设计的效率,从而缩短了大规模定制的设计周期,使模块化设计更能适应大规模定制.     

基于ATV技术的铝合金地铁车体壁板声学贡献度分析

地铁车辆车体壁板振动辐射形成车内结构噪声,直接影响旅客乘坐舒适性.分析车体壁板声学贡献度可以确定对车内噪声影响较大的壁板位置,进而针对性地修改车体壁板结构,以改善车体壁板振动特性、降低车内结构噪声.运用声传递向量(ATV)技术分析了铝合金A型地铁车辆车体壁板的声学贡献度,确定了影响车内结构噪声较大的壁板位置.     

铝合金地铁车内低频结构噪声特性预测

针对轨道不平顺引起地铁车辆车体壁板振动产生的车内低频结构噪声问题,建立了铝合金地铁车辆车体结构有限元模型、车内声场边界元模型和车辆轨道耦合模型,进行了动力学分析,得到轨道随机不平顺激励下,车体所受激励载荷并施加于车体结构的有限元模型,在ANSYS软件中进行了车体结构谐响应分析,得到车体振动响应.将得到的车体振动响应作为边界条件传递给车内声场边界元模型,在SYSNOISE软件中计算了频率0～200 Hz范围内车内不同位置的低频结构噪声分布特性.结果表明:车内最大声压级超过75 dB;车体结构特点以及激励载荷情况直接影响车内结构噪声特性;减少轮轨激励载荷或优化车体结构,均可降低车内结构噪声.     

轮毂电机驱动电动汽车机电耦合垂向动力学特性

电动车用轮毂电机受路面激励和车重的双重作用,定转子相对偏心进而产生不平衡磁拉力,其垂向分量与车辆悬架系统的垂向振动相耦合,影响电动汽车的平顺性、舒适性等性能。针对这一机电耦合问题,以一台永磁式轮毂电机为研究对象,利用磁场叠加法获得负载气隙磁密分布,引入复数相对磁导和偏心磁导修正系数,建立考虑定子开槽效应的电机偏心磁场和不平衡磁拉力解析模型,并通过有限元仿真和样机试验验证了解析模型的有效性。根据悬架系统的垂向振动与电机偏心不平衡磁拉力的实时耦合关系,利用拉格朗日法求解车辆动力学方程,建立1/4车身垂向耦合振动模型。以轮毂电机定子垂向振动加速度、车身垂向振动加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷为主要指标,研究机电耦合效应对车辆垂向动力学特性的影响,揭示不平衡磁拉力输出特性与车辆动力学响应之间的机电耦合机理。研究结果表明,机电耦合效应使电动汽车的平顺性、操稳性和安全性等性能总体下降。     

基于空间模型的轿车平顺性时域建模和仿真*

基于滤波白噪声、路面各向同性假设和一阶Pade逼近方法,建立了四轮路面激励的滤波白噪声模型。基于一定假设,建立了轿车平顺性七自由度空间力学模型,由系统振动能量和拉格朗日方程推导出相应数学模型的微分方程描述,提出了相应的平顺性仿真算法,在常用的B级路面和车速60 km/h下,对某轿车平顺性进行了时域仿真,获得了振动响应量的时间历程。研究结果表明,基于空间模型对轿车平顺性进行时域建模和仿真是可行和有效的。     

电动汽车振动信号混沌特性

为研究电动汽车的混沌动力学特性,对某款电动汽车进行了实车试验,并对试验数据进行了混沌动力学特性分析.首先,在铺路面上对电动汽车进行实车试验,测得轮心垂向、减振器上安装点垂向和电池底部中心垂向的振动加速度信号.其次,利用小波分析对信号进行降噪处理,比较了全局阈值降噪和分层阈值降噪的去噪效果,发现分层阈值降噪对信号的处理效果较好.利用降噪后的信号计算得到左前轮心垂向、左前减振器上安装点垂向和电池底部中心垂向信号的庞加莱截面和相图,并利用互信息法计算时间延迟、Cao法计算最小嵌入维,最后利用小数据量法得到最大李雅普诺夫指数.分析结果表明,汽车在铺路面上行驶时存在混沌运动.研究结果的应用,可使电动汽车在设计和分析时,能尽可能地避免系统混沌运动的产生.     

路面激励Simulink模型的建立及其应用*

为了在汽车动力学中应用路面激励,基于滤波白噪声方法建立了路面激励的描述。分析了Simulink白噪声生成模块,基于滤波白噪声描述建立了路面激励Simulink模型,确定了空间下截止频率。基于路面激励Simulink模型,建立了汽车两自由度振动四分之一系统Simulink模型,在城市行驶的B级路面和车速范围对车身加速度、悬架动挠度、车轮动载荷和车轮加速度的车速特性进行了仿真。研究结果表明,基于滤波白噪声描述建立的路面激励Simulink模型和汽车两自由度振动四分之一系统的Simulink模型,既可以再现路面激励,也可以用于分析汽车振动响应量的车速特性。     

基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法

阐述了振动舒适度的传统评价方法.采用人体对振动主观反应的模糊随机评价模型,建立了相应的模糊隶属度与概率分布形式,提出了基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法.应用Matlab/Simulink软件建立了4自由度半车振动的仿真模型,得到了车身加速度在受到路面随机激励时的烦恼率模型.并且与传统的1/3倍频程分析对比法中的疲劳-效率降低界限进行比较,验证所提出的方法的正确性.基于烦恼率模型的振动舒适度评价方法,可以进一步对振动引起的不满人数进行定量评估.     

某大型运输车的耐久性虚拟试验研究

耐久性问题是车辆领域的研究热点,对车辆进行实物疲劳实验成本高、周期长,为了缩短研制周期,降低研究成本,提出了虚拟试验的方法来研究车辆的耐久性问题. 以某大型运输车为研究对象,建立了其有限元模型,通过静力学分析获取了应力分布结果和车架变形结果;通过模态分析获取了柔性体结构的模态信息. 基于模态应力恢复理论,考虑车架、上摆臂、下摆臂和力轴的柔性,建立了整车刚柔耦合模型,获取了在平坦路面行驶的动力学响应.与实测结果对比,车架测点的垂向加速度均方根值在误差接受范围内,验证了模型的正确性. 根据Palmgren-Miner准则,对车辆在D级路面的行驶寿命进行了评估,结果表明,4桥悬架结构疲劳寿命最小,并且下摆臂结构出现了应力集中. 通过改进下摆臂结构增加了其使用寿命,为车辆结构的设计提供了参考.      

基于系统响应的履带车辆路面识别方法

为提高履带车辆对不同路面适应能力,基于多体动力学仿真平台建立履带车辆及多种路面动力学仿真模型.通过履带车与路面模型的行驶仿真,采集车体质心动力学响应时域信号,并应用小波变换分解该信号.采用距离评估技术提取上述分解信号的敏感特征向量,利用BP神经网络基于上述敏感特征向量提出路面识别方法.搭建小型履带模型车测试系统,使模型车行驶于实际路面并进行现场测试,采集测试过程中履带模型车车体质心、负重轮及履带板动力学响应时域信号,对提出的路面识别方法进行验证.结果表明,该路面识别方法识别精度达到99%,该方法对路面类型具有高度识别能力.     

滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真

为合理模拟路面时域模型,通过路面不平度空间功率谱密度分析路面频域模型,并由路面频域模型推导路面时域模型的滤波白噪声数值模拟方法.提出了采用滤波白噪声方法模拟路面时域模型时,改变仿真车速的同时需调整白噪声采样频率使之与车速相配.通过分析生成的路面时域模型的空间功率谱密度,验证了路面时域模型的准确性.比较只改变车速和所提出的改变车速并调整相应白噪声采样频率模拟的路面时域模型的高度历程、频谱和空间功率谱密度,得到了后者模拟方法更符合标准等级路面的结论.并通过仿真,分析比较了某1/4车辆悬架模型在不同方法生成的路面时域模型输入下的系统响应精确性,体现了所提方法的重要性.