振动噪声分析与控制

《振动噪声分析与控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、发展局限.•由发动机引起的振动噪声问题足困扰摩托车企业发展的一人障碍，主要足通过排气消声器來降低整车噪声分W值。研究工具：研究发动机的噪声应首先从噪声的测试开始，通过试验的方法对发动机噪声声源识别，进行噪声发生机理研究，这样存助于从没计阶段就开始统筹考虑噪声控制14题。噪卢的试验研究方法趋向于卢压法、声强法和振动测量法的综合应用，更多地借助于声强法和模态测跫法、能ffi流或功率流测®法来研究机械结构系统的噪卢形成、岡体传播和辐射规律，并逐步引入数位解析方法进行结构噪卢辐射的理论分析和改进设计。噪声测试分析与控制目前更多的借助于计算机技术4软件技术

2、，而对传统的复杂仪器、分析方法的依赖越来越少。计算机的引入，使得振动噪声测量、分析，史加方便快捷，1L误差小。在软件上，目前已经开发出许多噪声与振动分析软件，如有限元、多体动力学等，这为我们对噪声进行理论研究提供丫有力的工具。在硬件方谢也相应地开发出多种噪声分析仪器，如B&K测试分析系统等，这为我们进行噪声试验分析提供了工具。控制方法：发动机的噪声控制由主要依靠消声、隔声和吸声的传统手段14结构动态特性改进、声源直接控制和传统T•段相结合的方内发展。20世纪80年代以来，许多工程技术人员已对发动机的噪声、振动问题进行了深入的研究，有限元法、边界元

3、法、统计能ffl法、模态分析等高新技术在发动机噪声、振动的理论研究和测试分析屮得到了应用，为发动机的减振降噪开创了良好的前景，取得了丰硕的成果。研究内容.•采用理论分析和实验研究相结合的方法，研究噪声发生机理和控制措施，主要研究内容如下：①进行中-缸汽汕机声源识别。确定各部位噪声大小，分离出各部分噪声，衍到发动机主要噪声源。②单缸汽油机主要噪声源的噪声发生机理研究。针对活塞敲击噪卢、初级災轮噪声、气机构噪声等主要声源进行机理研究。③探i、J•汽汕机主要噪声的影响闪紊，研究单缸汽汕机噪声控制的方法和措施O汽油机结构组成：主要足由机体、曲柄连杆机构、

4、配气机构、进气系统和排气系统等多种零部件总成组成的。在发动机丁作过程中气缸主要完成燃油混合气的吸入、燃料的燃烧、燃烧后气体的排fh等一系列的a杂的过程，并敁终将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，与这些过程相欠的零部件噪声的产生也是十分s杂的噪声源:根裾噪声源类別(noisesource),该汽汕机主要噪声源讨分为三种，即空气动力性噪声、机械噪声和燃烧噪声。04］机械噪声和燃烧噪声都要传播到发动机农而，然后空气辐射出噪声。而空气动力噪声是直接向人气辐射的噪声源，主耍行进气噪声、排气噪声等，它们都是巾于气流的运动而产生的噪声。燃烧噪声和机械噪声难以严格

5、区分。严格地讲，机械噪声也足由于汽汕机气缸汽汕燃烧叫接激发的噪声。＞」惯上把气缸内燃烧所形成的压力振动丼通过缸盖和活塞——连杆一曲轴——机体的途径向外辐射的噪声叫燃烧噪声，把活塞对缸套的撞击，正吋齿轮、配气机构、变速机构等运动部件之间机械撞击所产生的振动激发的噪声叫机械噪声。.该汽汕机在常用工作转速(4500r/rain)、最大功率转速(7500r/rain)下排气噪声倍频程频濟如图3.9所示。当发动机转速为4500rpm、7500rpm吋，根据公式(2.l)「=kni/60r可知单缸四行程汽油机的排气噪声基频分别为37.5I-Iz、62.5Hz

6、。从消声器的排气噪声频谱阁(阍3.9)中可以看出，4500rpm转速下总声压级为93.65dB(A),在排气噪声基频的倍频程150Hz、301Hz、338Hz、413Hz、451Hz出现峰偾丼ii较大，超过了70dB(A),出现明显峰偾的频率段对应为排气次数的基频和2次、4次倍频成分等，3次倍频所属频段112也处没有出现明显峰值，这应该和消声器对不同频率噪声的消声特性存关，可见现消声器对该频段的噪声具存较大的袞减作用。7500rpm转速下总声压级为98.45da(A),在排气噪卢基频的倍频程125Hz、250Hz、312Hz、375Hz、562H

7、z、1000Hz、1687Hz的声压峰值较大，超过了80dB(Ah3.4.3实验结论通过消声器的插入损失实验，川‘以得岀排气噪声的声压级随转速提髙而提商，低速、商速时相差近15dB(A),消声器的消声量在整个转速范围内都达到了20dB(A),在高速时消声效果较好，但在中问转速时功率损失较大。从排气噪声频谱上秆，排气噪声的峰值主要fli现在中低频范围内，并且呈现出明显的谐波频率特性，在排气噪声的基频和倍频程处声压级较高，通过能景叠加求噪声总声压级时将对总声压级打较人的贡献。因此，在改进消声器吋耍从降低这些频率处的噪声加以考虑。对于发动机排气噪声控制

8、，一方面应对噪声源机理进行更加深入的研究，综合考虑发动机的它性能，降低噪声源的幅位，改变K频率特性；另一•方而，还应采用声学特性良好的排