高频双钢轮压路机驾驶室结构噪声分析与控制

发布时间：2019-10-10 08:23

【摘要】：工程机械行业竞争日益白热化,对产品的技术要求越来越高,工程机械的振动与噪声性能成为评价产品好坏的重要指标之一。如何在提升压路机压实效果的同时保证驾驶员乘坐舒适性一直是产品研发的关键技术难题。针对处于产品设计阶段的某款双钢轮压路机驾驶室,本文利用有限元、边界元、CAE声学分析技术、支持向量机近似模型、粒子群优化算法等方法对压路机驾驶室结构和声学特性进行分析。针对分析结果,对压路机驾驶室结构提出改进意见,降低驾驶室结构噪声,在设计阶段改善驾驶室的结构噪声水平,提升产品舒适性。论文主要研究内容如下:(1)构建压路机驾驶室结构以及声学有限元模型,分析驾驶室结构以及声腔模态,通过计算得到的模态频率以及振型来掌握驾驶室结构以及声腔的固有特性,评价新研发驾驶室结构的合理性。基于声固耦合理论,结合建立的结构以及声学模型,构建压路机驾驶室声固耦合模型。基于模态频率响应理论并在悬置点施加白噪声激励,计算驾驶室参考点声压响应,预测耦合声场的声学特性。(2)基于板件贡献量分析理论,分析声压响应峰值频率点以及主要工作频率点下驾驶室结构板件对参考点声压响应的贡献大小,对于贡献量较大的板件,提出结构优化方案并验证改进方案的可行性,从而改善驾驶室低频结构噪声水平。(3)建立一套基于SVM(支持向量机)和PSO(粒子群优化算法)控制车内结构噪声的设计流程,通过修改驾驶室主要结构的板厚参数降低压路机结构噪声。利用改进的PSO对SVM的主要参数C、g、ε进行优化,构建高拟合精度的参数化模型来取代有限元模型。并用改进的PSO对该模型进行板厚寻优,找到一组最佳的板厚参数使得参考点(驾驶员右耳处)声压级最小。为处于设计阶段的压路机提供结构优化思路,在产品研发阶段降低结构噪声水平。(4)对新研发压路机进行声学试验,发现两种工况下车内驾驶员耳旁处声压级以及车外辐射声功率均满足国家强制性噪声标准且超过国际标杆产品噪声水平。
【图文】：

压路机驾驶室舒适性。在压路机产品正向设计阶段，对驾驶室振动噪声性能分析设计，减少样机生产后的试验次数，提高效率。也在一定程度上改善产品的振动噪声性能，缩小压路机噪声控制水平与国际先进产品之间差距，提高行业竞争力。1.2 驾驶室噪声形成机理和控制方法1.2.1 驾驶室噪声形成机理车辆由于系统复杂，驾驶室的噪声源众多，主要的噪声源有进排气系统振动、传动系统振动、发动机振动、路面激励、气体摩擦冲击、轮胎噪声、发动机噪声、风激励噪声、环境噪声等，这些噪声源经由固体传播和空气传播两种途径向车内传播噪声[5]。固体传播（即结构传播）主要是路面激励、发动机振动、进排气系统或动力传动系统激励等引起驾驶室结构板件振动，通过结构振动向车内传播噪声，这些噪声一般统称为结构噪声；空气传播主要是发动机等噪声源以及气体流动噪声经由驾驶室板件以及板件缝隙渗透传至车内，这些噪声一般统称为空气噪声。图 1.1 为驾驶室的主要噪声源及其传播途径示意图。

均匀试验设计要求样本点在试验范围较多，由于均匀试验设计试验次数较少，，试验用较少的抽样次数获取高精度的近似模型，忆功能可以避免大量重复抽样，且拉丁超立提高近似模型的精度和有效性。综上所述，样，现对其做简单介绍。空间选择 m 个样本数据，选取拉丁超立方首先将每一维按照等概率原则分成不重叠相同均为 1/m；然后在每一维的每个区间中 n×m 个样本；最后对抽取的样本点随机的点的设计矩阵[47]。其中，两因素 9 抽样数据示。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U415.521

【共引文献】

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本文编号：2547093