某发动机噪声源识别及控制

发布时间：2017-10-14 09:12

  本文关键词：某发动机噪声源识别及控制

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【摘要】：当前一方面汽车市场增长乏力,竞争更加白热化;另一方面,随着生活水平的不断提高,消费者对汽车舒适性的要求越来越高,而汽车整车噪声控制的好坏对消费者选购汽车有非常大的影响。所以,企业为了在激烈的市场竞争中赢得一席之地,必须对噪声有较好的控制,而在整车中,发动机的噪声最为突出,因此,对发动机噪声源的识别和控制显得尤为重要。首先,本文详细阐述了发动机噪声控制的重要意义;介绍了一些声学的基本参数及其概念,以及参数之间的相互关系、声学测试试验的常用倍频程、波动方程等;深入介绍了发动机各类噪声及其产生的原因,然后针对不同种类的噪声介绍了一些简单的改进措施。然后介绍了一些发动机的噪声源识别方法的基本原理以及各自的优缺点,最终确定采用声阵列技术进行发动机噪声源识别。以某摩托车企业的发动机噪声改进项目为依托,首先采集了摩托车整车的加速噪声频谱,分析确定了声源定位试验的试验工况为6700rpm。在带转鼓的半自由声场里,分别在驱动、反拖两种工况下,采用声阵列技术,通过BrüelKj?r公司的3560D型数据前端对某摩托车整车进行声学数据采集,发现声源在驱动、反拖工况下都集中在发动机缸体头部、小飞盖及正时链轮盖这三个地方;采用消去法拆去小飞盖和正时链轮盖之后,声源只剩下发动机缸体头部且频谱没有明显变化,初步确认了发动机噪声源在发动机缸体头部。再通过频谱分析,发现该声源具有谐波丰富,确定此噪声为发动机机械噪声,可能是由活塞拍击引起的。再次使用消去法排除其他干扰因素的影响,最终确定活塞拍击是该发动机噪声产生的主要原因。提出了修改活塞裙部型线和顶部结构的改进方案。通过计算得到了改进后活塞的应力及变形,在材料的最大应力之内,符合设计要求。通过采集安装改进后的活塞的发动机声音信号,发现改进后发动机右侧在驱动工况下总声功率级下降了1.6dB,3500rpm下的发动机振动加速度幅值也有明显下降,主观评价在可接受范围之内,活塞拍击现象基本消失,取得了良好的改进效果。
【关键词】：波束形成法 噪声源识别 噪声源优化 频谱分析
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 发动机降噪的意义和紧迫性9-12
• 1.2 国外发动机降噪的研究进展12-13
• 1.3 国内发动机噪声的研究进展13-14
• 1.4 本文的主要工作14-15
• 2 声学的基本概念15-23
• 2.1 声的特性参数15-17
• 2.1.1 声压与声压级15-16
• 2.1.2 声强与声强级16
• 2.1.3 声功率与声功率级16-17
• 2.1.4 声级之间的关系17
• 2.2 声音的主观评价17-20
• 2.2.1 倍频程与频谱17-19
• 2.2.2 声级计权19-20
• 2.3 声的波动方程20-22
• 2.3.1 运动方程20-21
• 2.3.2 连续性方程21
• 2.3.3 状态方程21
• 2.3.4 波动方程21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 发动机噪声源及其识别技术23-41
• 3.1 发动机噪声及其形成机理23-30
• 3.1.1 间接辐射噪声24-28
• 3.1.2 直接辐射噪声28-30
• 3.2 发动机噪声源识别技术30-39
• 3.2.1 传统噪声源识别方法30-31
• 3.2.2 基于信号处理的噪声源识别方法31-32
• 3.2.3 现代噪声源识别技术32-39
• 3.3 本章小结39-41
• 4. 发动机噪声源识别试验41-53
• 4.1 整车加速噪声信号采集41-43
• 4.2 发动机声源定位试验43-45
• 4.2.1 声源定位试验介绍43-44
• 4.2.2 声源定位试验数据采集44
• 4.2.3 数据处理参数设置44-45
• 4.3 声源定位试验数据分析45-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 噪声源改进优化53-65
• 5.1 活塞拍击的研究发展53-54
• 5.2 活塞改进方案确定54-56
• 5.3 活塞改进方案可行性分析56-62
• 5.4 改进前后对比62-63
• 5.5 本章小结63-65
• 6 全文总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-73
• 附录73

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本文编号：1030204