挖掘机驾驶室内低频噪声分析与预测.pdf

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1、第52卷第5期Vol-52No．5农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2014年5月Mav2014doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2014．05．006挖掘机驾驶室内低频噪声分析与预测徐淑玲，陈剑，韩全，张学丘(230009安徽省合肥市合肥工业大学噪声振动工程研究所)[摘要]建立某型挖掘机驾驶室的结构有限元模型、声腔有限元模型及耦合声腔边界元模型，利用有限元法获得驾驶室的结构模态参数和声模态分布。基于模态法计算20--250Hz内的振动响应，将其作为边界条件，用

2、间接边界元法计算驾驶室左耳耦合声压，与实车工况下测得的左耳声压进行对比，预测车内振动噪声并确定主要噪声频率。对峰值频率进行声学贡献量分析，识别出贡献较大板件，为同类型工程机械驾驶室低噪声设计提供重要的流程思路和参考依据。[关键词]有限元法；模态一力响应；耦合声压；面板贡献量[中图分类号]TU621[文献标志码]A[文章编号】1673—3142(2014)05—0024—05AnalysisandPredictionofLow-frequencyNoisefromExcavatorCabXuShuling，ChenJian，HanQua．，Zhang

3、Xueqiu(InstituteofSoundandVibrationResearch，HefeiUniversityofTechnology，HefeiCity，AnhuiProvince230009，China)[Abstract]AstructureFEmodel，anacousticcavityFEMmodelandacoupledcavityBEMmodelforanexcavatorcabwereestablished．Thestructuralmodalparametemandacousticmodaldistribution．wer

4、eachievedbyFEM．ThecoupledSPLsoundpressurelevel)ofthedriver'slefteatwascomputedbyindirectBEMusingvibrationresponses，whichwascalculatedbasedup-onstructuralmodalinafrequeneyrangefrom20Hzto250Hz．AcomparisonofSPLdatabetweenmeasurementandcalculationWascarriedouttopredictin—cabvibrat

5、ionnoiseandtodeterminemainnoisefrequencies．Basedonthepeal【frequency，apanelcontributionanalysis(PACA)Wasdonetorecognizemorecontributingpanels．Theresetwillprovideanimportantreferenceforlow-noisecabdesignofthesametypeconstructionmachinery．[Keywords]FEM；vibrationresponsebasedonmod

6、al；couplingSPL；panelcontribution0引言挖掘机驾驶室内的噪声和振动直接影响到操作者的舒适性，长时间暴露在过大的噪声环境中，驾驶员容易疲劳和烦躁。影响行驶安全。随着各国对工程机械的通过噪声标准提出越来越高的要求，驾驶室内的噪声水平逐渐成为评价工程机械性能的一项重要指标。挖掘机驾驶室内的噪声来源很多，主要来自发动机和液压系统【l】，又由于其特殊的工作环境，使得对挖掘机NVH(Noise、Vi．bration、Harshness)性能改善变得尤为艰巨。国内外虽在汽车的NVH特性研究方面做了很多工作。而对挖掘机等工程机械的噪声

7、与振动控制研究的并不多。这也使得研究挖掘机驾驶室内的噪声和振动具有非常重要的意义。一般来说，结构振动引发辐射噪声，外部激励经过悬置处放大或衰减传递到挖掘机驾驶室的多收稿日期：2014—03—10修回日期：2014—04一04个响应点上，引发驾驶室内壁板振动向车内辐射噪声，驾驶室内各处声压的叠加就形成了内部声场。预测和分析车内声场实际上就是对声学Helmhohz方程进行数值求解．在低频阶段。常用的数值方法是有限元法(FEM)和边界元法(BEM)，如福特公司的Amiya等【2】很好地结合了FEM和BEM对卡车驾驶室内声场进行了固有特性分析，声场动态响应

8、分析及面板贡献量分析；陈剑四等通过试验验证了有限元法模型的正确性。结合FEM和BEM得到了车室内结构和声腔的响应特性，并进