基于麦克风阵列的罐装食品真空度在线检测

声音频谱峰值法被广泛应用于罐装食品真空度检测领域,但是当检测环境出现声音强度较大且与罐盖振动产生的声音的频段相同的噪声时,该方法可能做出误判。为此,提出声学阵列法:由麦克风阵列采集多路混合声信号,采用稀疏半非负矩阵分解从混合声信号中分离出干净的罐盖振动产生的声音,再利用声音频谱峰值法判断真空度是否合格。该文研究稀疏半非负矩阵分解的数学模型,并且推导求解稀疏半非负矩阵分解的迭代优化函数。实验结果表明,无噪声环境下,声音频谱峰值法和声学阵列法的真空度检测结果均准确,但在噪声环境下,声音频谱峰值法出现误判时,声学阵列法仍能做出准确判断。     

高速包装机传动系统声学贡献分析与降噪优化

传动系统引起的机械结构振动噪声问题是高速机械设备研究中需要解决的关键问题之一。本文结合振动噪声实验与仿真分析研究了高速包装机传动系统振动噪声源的定位及降噪优化问题。建立了高速包装机传动系统振动噪声实验装置,构建了对应的刚-柔耦合动力学仿真分析模型,基于实验测试数据进行了载荷识别并验证了模型的准确性与可靠性。以该模型为基础,结合模态参与因子及声学贡献量分析方法,明确了高速包装机传动系统声学贡献量较大的模态频率和板面区域,并对传动系统的设计进行了改进和优化。结果表明：通过模态贡献量分析和板面贡献量分析可以快速准确地定位噪声问题区域,以服务于相应机械结构设计的优化;在声学贡献量基础上进行结构优化可以有效抑制高速包装机传动系统的振动噪声。     

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板,建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度,确定板件对车内声压影响主次关系。该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。     

基于NTF、ODS、PFP分析确定车内噪声贡献面板方法的研究

首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板,建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度,确定板件对车内声压影响主次关系。该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。     

冲模端面辐射噪声的数学模型

利用振动力学知识对冲模端面辐射噪声的成因进行分析,进而推导得出冲模工作端面的振动方程和固有角频率:然后,结合现代声学和噪声控制理论建立冲模端面振动辐射噪声的数学描述模型.噪声测试实验结果表明,所提出的噪声模型是正确可行的.     

圆柱碰撞冲击噪声理论分析与数值仿真

基于接触动力学相关理论和弹性体线接触理论模型,建立了圆柱碰撞冲击理论数学模型,结合声学理论对圆柱碰撞冲击辐射噪声进行了理论预估。采用有限元法与瞬态边界元法相结合的瞬态噪声数值仿真方法,对圆柱碰撞冲击噪声进行数值仿真,实现了瞬态冲击噪声辐射声波的可视化。分析结果表明圆柱碰撞冲击噪声主要由加速度辐射噪声产生,圆柱碰撞冲击噪声辐射声场具有明显指向性。对比理论分析结果、数值仿真结果以及Hertz点接触模型计算结果可知,理论分析结果与数值仿真结果吻合较好,而Hertz点接触模型将圆柱体线接触模型简化为点接触模型,导致接触时间延长,接触力和冲击噪声幅值降低。基于数值仿真方法及理论分析,研究了冲击速度及材料弹性模量对圆柱碰撞冲击噪声的影响。     

调节阀空化噪声数值分析

针对工程实际应用中调节阀普遍出现的空化及其产生的噪声问题,采用基于流声场声振耦合的数值分析方法,研究了不同开度与不同压差对空化噪声的影响。调节阀的空化噪声是阀门产生噪声的原因之一,传统的方法很难准确的分析和预测这种噪声。首先利用CFD软件计算调节阀内的三维瞬态流场,然后将瞬态流场的计算信息作为声场计算的激励信号施加到调节阀阀体上,最后基于声振耦合的方法对其进行声学响应计算。结果表明：本文所研究的调节阀空化噪声随着开度的增加呈先减小后增大的趋势;当调节阀进出口压差增大时,空化噪声也随之增大,在出口压力为0.45MPa时,噪声达到了93.2dB;通过数值模拟得到云图可作为分析噪声产生位置的依据,计算得到的噪声大小可作为判断空化程度的依据,为声学检测阀门空化程度提供数据支持。     

调节阀空化噪声数值分析

针对工程实际应用中调节阀普遍出现的空化及其产生的噪声问题,采用基于流声场声振耦合的数值分析方法,研究不同开度与不同压差对空化噪声的影响。调节阀的空化噪声是阀门产生噪声的原因之一,传统方法很难准确分析和预测这种噪声。首先利用CFD软件计算调节阀内的三维瞬态流场,然后将瞬态流场的计算信息作为声场计算的激励信号施加到调节阀阀体上,最后基于声振耦合的方法对其进行声学响应计算。结果表明:所研究的调节阀空化噪声随着开度的增加呈先减小后增大的趋势;当调节阀进出口压差增大时,空化噪声也随之增大,在出口压力为0.45 MPa时,噪声达到了93.2 dB;通过数值模拟得到的分布云图可作为分析噪声产生位置的依据,计算得到的噪声大小可作为判断空化程度的依据,为声学检测阀门空化程度提供数据支持。     

车用制动空气压缩机结构辐射噪声特性研究

针对某公司生产的KYV480型号车用制动活塞式空气压缩机（简称：空压机）运行过程中,振动噪声较大,一定程度上影响了驾驶员和乘客的乘车舒适性和身心健康的情况,文章基于有限元和声学边界元联合求解的方法对空压机的结构表面辐射噪声特性进行研究。在计算得到空压机运行过程中壳体所受载荷的基础上,对空压机壳体表面的振动加速度响应进行仿真计算,并与实验得到的壳体振动加速度数据进行对比分析,两者吻合较好。将仿真计算得到的空压机壳体表面加速度作为声学仿真的边界条件,采取声学边界元法计算壳体表面辐射噪声。结果表明,空压机运行过程中的中低频噪声主要是由壳体振动辐射噪声引起的,为空压机后续的结构设计和改进提供了有效的指导。     

ICA在轴承声音信号预处理中的应用研究

在轴承状态监测与故障诊断过程中,所测得的声学信号,大多为轴承声音信号及电机噪声的瞬时混叠.对测得的混叠信号进行预处理并分离出需要的各源振动信号是轴承状态监测与故障诊断所要解决的一个关键性问题,这种分离问题属于独立分量分析的范畴.本文在分析了独立分量分析的基本原理的基础上,提出一种改进的ICA算法.该算法具有算法简单、分离速度较快的优点.实验结果表明利用独立分量分析有效地对轴承声音信号进行预处理,能成功地剔除电机噪声干扰信号.     

洗衣机的噪声源识别及阻尼降噪对策

本文通过对所试验洗衣机的噪声源识别,对噪声的产生原因作了系统的分析和试验研究。由于掌握了产生噪声的结构振动与声学特性,并且采取了符合这些特性的阻尼降噪对策,因而有效地降低了洗衣机噪声水平。     

分布式声学黑洞浮筏系统隔振性能研究

为进一步提高浮筏系统隔振性能,提出分布式声学黑洞浮筏隔振系统。首先根据声学黑洞结构特点,提出将单个声学黑洞分解为4个小尺寸声学黑洞的分布式声学黑洞方案;其次,采用有限元法,开展分布式声学黑洞方案对平板结构以及典型筏架结构振动响应的影响研究,并与单个声学黑洞方案进行对比分析,建立分布式声学黑洞浮筏系统有限元模型;最后,探究分布式声学黑洞浮筏系统的隔振性能以及对船舶舱段机械噪声的影响。研究表明,相比单个声学黑洞,分布式声学黑洞浮筏具有更好的低频隔振性能,能够有效降低舱段的机械噪声水平。     

球径误差对轴承声学特性影响的仿真研究

球轴承中的钢球在加工制造过程中往往存在直径误差，该误差会对轴承的振动、噪声等动态性能产生重要影响，而目前对于轴承的噪声产生机理以及控制也是学术界的一个重要研究课题。针对在装配轴承时如何合理排布存在直径误差的钢球以有效降低轴承噪声这一问题，以QJ211四点接触球轴承为研究对象，首先采用Workbench对含有不同球径误差的轴承进行瞬态动力学分析，计算轴承结构振动响应；然后基于声学有限元方法，利用声学软件Virtual. Lab Acoustics对轴承进行结构声学仿真，得到不同工况下的滚动轴承的声压频率响应；最后提取各工况的有效声压数据对比分析。研究结果表明：不同的球径误差值大小、存在直径误差钢球数量和钢球的排布方式都会对滚动轴承的噪声特性产生一定影响。     

工业平缝机噪声源定位与低噪声结构设计

为了确定工业平缝机的噪声源,进而开展低噪声结构设计,首先进行平缝机振动与噪声信号测试实验,通过振动与噪声信号的时域分析,确定出机架产生共振是导致噪声峰值产生的原因;通过振动加速度信号与噪声声压信号的常相干分析和重相干分析,确保振动加速度信号能准确解释噪声声压信号。然后通过振动与噪声信号的偏相干分析,确定机架Z方向的振动为噪声产生的主要原因,机架应作为平缝机低噪声结构设计对象。最后基于噪声源定位结果,进行机架低噪声结构设计。实验结果证明,改进后的机架能降低平缝机运行噪声,证明噪声源定位结果有效。     

基于频域和时域振动模型的轨道交通桥梁噪声预测对比分析

分别采用基于模态叠加法的时域车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和基于移动粗糙度激励的频域耦合振动模型对某U型梁桥的动力响应进行仿真分析,对两种数值方法计算获得的轮轨力和桥梁振动加速度进行对比。然后分别结合2.5维声学边界元和三维声学边界元对两种振动模型的辐射噪声进行预测,并对比了两种模型获得的桥梁噪声频谱和空间分布规律。研究表明,两种模型获得的轮轨力基本相同,且峰值频率一致;考虑多车轮激励效应的频域振动模型和时域模型获得的桥梁振动加速度频谱较为吻合;基于两种振动模型预测的桥梁噪声频谱和声压空间分布吻合较好。     

噪声与振动控制技术讲座(连载) 第一讲 噪声控制技术基础及控制步骤

一噪声的物理评价 1.声音与噪声人类生存的空间充满声音。声音是由于物体振动而产生的。例如,用鼓锤去敲鼓就会听到鼓声,手摸鼓面就会感到鼓面在振动,这是固体振动产生的声音;火车发出的气笛声是蒸汽通过气笛时振动的结果;海水的波浪声,就是液体振动的结果。振动的物体是声音的声源,振动在弹性介质(气体、固体、液体)中以波的方式进行传播,这个弹性波就叫做声波。一定频率范围的声波作用于入耳就产生了声音的感觉。频率是每秒钟振动的次     

螺旋桨激励条件下结构振动特性研究

为研究复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨在锤击激励以及非稳态激励条件下的结构模态固有特性和水下振动噪声特性,在设计的试验环境下,对处于水介质以及空气介质中的复合材料螺旋桨以及铜质材料螺旋桨5桨叶进行模态激励试验,得到两型螺旋桨各桨叶的固有频率、模态振型以及阻尼比,并分析两型桨5桨叶之间的差异;针对桨-轴系统在临界转速工况下出现空化而导致的异常振动噪声现象,选取螺旋桨发生空化前的辐射水声频谱,对两者进行了对比研究;另外,试验还模拟桨-轴系统在高速运转下的停车运行工况,对停车运行过程的振动噪声时频特性进行分析。试验研究结果表明:前3阶模态中,复合材料螺旋桨各桨叶之间的差异比铜质材料螺旋桨之间的差异要大,但两型桨叶的振型基本一致;螺旋桨发生空化时,产生的叶频及其倍频幅值放大了约2~10倍;停车运行过程中,变流速,变转速产生的变激励力是引起振动噪声时频变幅特性的主因。该研究成果对新材料、新工艺在船舶推进器声学设计有较好的指导作用,对螺旋桨在非稳态激励下的噪声源声学特性有全面认识。     

用Cool Edit音频编辑软件实现电脑音频内录

在需要将网络电台节目、网页背景音乐、电脑播放的声音转录成音频文件时,若采用外置设备录制容易引入噪声,无法满足需求。通过设置电脑网卡、音频编辑软件实现在计算机内直接录制,不失为一种简便的方法。     

运行工况下电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声源识别

电动汽车内的振动和高频噪声直接影响汽车产品的结构安全性、舒适性和市场营销等各个方面,为解决某品牌电动汽车驱动系统内置式永磁同步电动机运行工况下振动噪声超标的问题,首先根据电磁场理论推导出电机空载和负载运行时产生的径向电磁力波解析表达式,得到径向电磁力波的阶次、频率和幅值,并给出电机运行时产生电磁和机械力波的频率。利用Brüel & Kjær3050-A型六通道数据采集系统对电机空载和负载运行时的振动加速度进行阶次扫频分析,对比试验频率和解析分析结果找到电机振动较大的原因;为进一步识别电机的噪声源,基于特征频率对比法并使用Brüel & Kjær PULSE Reflex 声学照相机套装对样机进行工况下的声全息试验实现了对噪声源的定位,可为车用内置式永磁电机振动噪声抑制技术提供参考。     

光学互相关测速在声发射测粒中的应用

声发射测粒方法是通过测量分析粉体颗粒碰撞某个平面产生的声发射信号脉冲波形来荻取粒径分布信息的,为了获知颗粒的碰撞速度和粉体材料的声学参数,本文中尝试将光学互相关测速与声发射测量相结合,设计了同时测量自由落体颗粒碰撞平板的瞬时速度和声发射信号脉宽的实验。初步实验结果表明:光学互相关测速可以为声发射信号分析提供必要的信息。