振动谱与ODS分析在内燃机车降噪研究中的应用

为解决某地铁调度用的内燃机车司机室噪声过大的问题,设计噪声与振动测试系统进行研究。通过振动谱与工作变形分析(operational deflection shape,ODS)技术定位到司机室结构噪声重要声源,并结合声频谱筛选出空气噪声能量聚集的重要频带。试验结果表明,对结构噪声的改造使司机室在发动机转速2 100 r/min时噪声平均下降4 dB(A),联合空气声改造后司机室综合降噪效果为10.5 dB(A)。结构噪声改造后的降噪效果证实用振动分析来确定结构噪声源的可靠性,在此基础上辅以空气声降噪可以达到良好的综合降噪效果。现场测试中应用该降噪思路以较少的分析时间和成本,带来较好降噪效果。     

控制城市轨道高架桥梁结构噪声的试验研究

地铁车辆通过轨道高架桥梁产生的噪声对周围环境的影响十分明显,日益受到人们的关注。过车时轨道高架桥梁振动辐射产生的结构噪声具有频率低、辐射面积大、传播距离远的特性,治理难度很大。对广州地铁4号线高架桥振动、噪声进行测试与分析,研制调谐质量阻尼器对轨道高架桥梁的结构噪声进行控制。试验结果表明,桥梁安装TMD后桥下1.5 m高度处测点噪声在80 Hz共振频率带降低9.3 dB(A)～12.4 dB(A),10次过车降噪效果平均值为2.1 dB(A)。     

裙板结构对市域列车车外噪声的影响分析

为了研究裙板结构对市域列车车外噪声的降噪效果,基于声线跟踪法,建立4 节编组的车外噪声仿真模型。考虑车辆的主要噪声源,包括轮轨噪声、气动噪声、辅助设备噪声等,同时考虑影响车辆振动和噪声的关键边界条件,包括列车结构、桥梁结构、地面声反射等,计算列车140 km/h 匀速运行时的车外通过噪声,并进一步研究车厢底部不同位置安装半/全遮挡裙板,以及裙板内侧铺设不同吸声材料后的车外降噪效果。研究结果表明,转向架及辅助设备位置安装全遮挡裙板的降噪效果最好,可降低车外噪声约3 dB(A);转向架裙板内侧铺设平均吸声系数为0.64 的吸声材料后,可进一步降低车外噪声最多2.2 dB(A)。     

某型柴油机缸盖罩噪声预测及降噪研究

车辆发动机噪声过大会影响驾驶舒适性,故有必要对其进行降噪。针对某型柴油机缸盖罩噪声突出的问题,采用仿真分析与结构振动声辐射理论相结合的方法,对缸盖罩的振动响应和辐射噪声进行预测。通过识别振动薄弱环节,确定优化方向,提出结构改进方案。根据改进方案得出的研究结果表明,缸盖罩顶面振动响应较大,改进后其总声功率级降低了5.81 dB(A),降噪效果明显。     

有轨电车弹性车轮降噪板的设计及性能分析

为降低有轨电车弹性车轮噪声，设计一款弹性车轮用降噪板。首先，使用ANSYS有限元软件对弹性车轮动态特性进行仿真分析，得到其模态参数并确定四种降噪板设计方案。然后通过仿真选出最佳方案，制作实物，并在半消声室进行对比试验。实验室条件落球激励下，主要关注模态（0,3）的阻尼比增幅达到233%，激励点的振动加速度级减少3.4 dB，模态辐射噪声减少3.5 dB(A)；降噪板对径向模态的平均降噪值达到2 dB(A)，对轴向模态的平均降噪值达到9.66 dB(A)。研究结果表明：阻尼层厚度为1.5 mm、约束层厚度为1 mm的交错约束阻尼结构的降噪板有着最好的减振效果，该降噪板对弹性车轮的轴向模态的振动和声辐射有着明显的抑制作用，预计能有效降低有轨电车的曲线啸叫。     

无霜冰箱风道的振动分析及改进

文章以无霜冰箱风道为研究对象,通过有限元模拟对风道固有频率、谐波响应和LMS Test.Lab振动试验进行分析,得到了风道壳体的固有频率、振幅极限和试验模态。计算结果表明,在风机工况状态下,风道振动噪声幅度最大时的频率是在风机工作的基频附近,通过风道粘贴阻尼的方式降低振幅,进而降低风道壳体传递给冰箱箱体的辐射噪声。试验结果表明：在风道壳体振幅最大的区域粘贴阻尼材料后,在半消声室进行噪声测试,冰箱整体减振效果明显且噪声级降低了1.9 dB。文章为风道减振降噪的改进提供方向和建议。     

破壁料理机减振降噪研究

破壁料理机是一种比较新颖的厨房小家电。主机壳体内的电机高速旋转带动杯内刀片组搅动液体,引起壳体和杯体振动,发出较大噪声。噪声是破壁料理机结构设计是否合理的重要指标之一,体现了产品核心竞争力。为了降低破壁料理机声功率,首先需要辨识出破壁料理机的主要声源。通过基于边界元的近场声全息技术,辨识出噪声主要来源是壳体振动和通风噪声。从声源和传递路径2个方面,针对壳体振动、通风噪声提出相应的减振降噪措施。实施措施后,原来的次要声源刀片变成主要声源,再针对刀片提出优化设计方案,使得破壁料理机声功率降低10 dB。根据上述破壁料理机的减振降噪研究,建立了完整的低噪声破壁料理机的减振降噪技术流程。     

滑阀真空泵噪声机理研究

减少环境污染的要求促使生产者提供噪声小的真空泵。为了采取有效的降噪措施,进而在设计阶段就能预估和控制噪声,必须弄清噪声产生的机理。本文以国产H—150滑阀真空泵为研究对象,建立一多输入/单输出的数学模型来描述该泵的振动噪声产生机理,泵的振动噪声信号被同时记录在磁带机上并随后用数字信号处理机进行分析。基于数字信号处理的一些分析技术,如:功率谱、相干函数、频率响应和模态分析,被综合运用来识别泵的振动噪声源。试验结果说明:(1)泵的振动和噪声间存在着很强的因果关系,泵的噪声主要由其振动表面辐射所出;(2)频率为轴的转频及其谐频的周期性激励是泵的主要振动噪声来源,其中尤以周期性的冲击激励起决定性作用;(3)对滑阀在不同转角位置的振动信号进行分析,说明对于这种泵主要的噪声激励来源不是“油锤”作用,而是油气冲击;(4)模态分析的结果表明油箱的若干个固有振动模态被周期性冲击所激发,因其具有较大的声辐射表面而在某些固有频率处产生显著的噪声分量。在此基础上对泵采取了有效的措施,使泵的噪声从80dB(A)降至74dB(A)。     

车轮结构对转向架区域噪声的影响

为了解车轮结构对转向架区域噪声的影响,基于RAYNOISE软件平台,建立转向架区域噪声预测模型。利用该模型,预测了转向架区域内侧及外侧各场点的噪声,分析了动/拖车车轮、车轮制动盘以及低噪声阻尼车轮对转向架区域各场点噪声的影响。预测结果表明：动车车轮、拖车车轮两种车轮结构对钢轨噪声的影响很小,而车轮噪声及转向架区域的噪声影响显著,直型辐板的动车车轮结构能较好地降低轮轨噪声及转向架区域噪声,有利于降低车外噪声。当车辆运行速度为200 km/h、250 km/h时,安装车轮制动盘有利于减小转向架区域各场点噪声,场点4位置降噪量分别达到0.4 dB(A)和0.9 dB(A)。低噪声阻尼车轮可以在一定程度上降低转向架区域各场点的噪声,三种阻尼车轮分别使场点4位置的降噪量达到8.0 dB(A)、8.0 dB(A)、4.6 dB(A)。     

不同阻尼形式对车轮振动声辐射特性的影响

轮轨噪声是列车主要噪声源之一,而车轮振动声辐射是轮轨噪声的重要组成部分。施加阻尼措施能够有效地降低车轮的振动及声辐射。根据轮轨滚动噪声理论,采用有限元-边界元方法,建立标准车轮以及对应阻尼车轮有限元、边界元模型,以等效轮轨粗糙度作用力为激励,研究施加喷涂阻尼和约束阻尼后车轮振动声辐射特性,调查了不同厚度（1 mm ～5 mm）阻尼对车轮减振降噪效果的影响。数值计算结果表明：在轮轨等效粗糙度名义滚动圆接触点径向激励下,采用喷涂式阻尼处理,当材料厚度为2 mm时,降噪效果达到最佳,与标准车轮相比降低2 dB(A)。采用层状约束型阻尼处理,约束层固定为1 mm时,当阻尼层为2 mm,降噪效果最好,与标准车轮相比降低3 dB(A)。     

地铁车辆空调系统噪声分布规律

对地铁车辆在静止状态和不同速度下的空调系统开关工况进行噪声测试,对其空调系统噪声特性进行频谱分析,得到其分布规律：静止时空调系统的噪声声压级分布主要集中在160 Hz～2 000 Hz的频率范围内;空调系统噪声对坐与站的乘客的影响约1.5 dB(A)～2 dB(A)左右;车辆低速运行时空调噪声影响比较明显,且速度越低影响越大。该研究结果对地铁车辆减振降噪设计有一定的参考价值。     

地铁站台噪声特性分析

采用噪声与振动测试分析系统,对地铁车辆进入站台和驶出站台及站台广播噪声进行测试与分析。通过对数据分析得出：站台主要噪声源为车辆通过站台时的轮轨噪声与车辆制动啸叫声的叠加,等效声级81.5 dB(A),频率范围200~4 000 Hz。无车辆通过时广播噪声为主要噪声源,等效声级为79.1 dB(A),频率范围为500~1 000 Hz。该研究结果对地铁车站的减振降噪设计具有较高的现实意义和应用价值。     

喷涂阻尼厚度对车轮振动声辐射的影响

在列车车轮表面喷涂阻尼材料可以降低车轮振动声辐射,通过试验调查喷涂阻尼厚度对其减振降噪性能的影响。在半消声室进行对比试验,测试了斜曲型辐板车轮在无阻尼、喷涂1 mm和2 mm情况下的振动声辐射,和双S型辐板车轮在无阻尼、喷涂1 mm和4 mm阻尼下的声辐射。测试结果表明：对于斜曲型辐板车轮,2 mm阻尼层对车轮的减振区域和减振量均优于1 mm阻尼层,在径向和轴向激励下,1mm阻尼层降噪量分别为2.0 dB(A)和1.0 dB(A);对于双S型辐板车轮,在径向和轴向激励下,1 mm阻尼层降噪量分别为1.9 dB(A)和1.1 dB(A)。对于这两种辐板形式车轮,阻尼层增厚,降噪效果均增加。对于斜曲型车轮,在径向激励下阻尼具有更好的降噪效果,对于双S型车轮,在径向激励和轴向激励下阻尼降噪效果近似相同。     

四缸柴油机油底壳噪声预测与降噪研究

作为发动机上的壳体零件,油底壳的振动噪声控制是一个急需解决的问题。以某四缸柴油机油底壳为研究对象,采用有限元(FEM)与边界元(BEM)相结合的方法进行仿真分析,对油底壳的振动响应以及噪声辐射进行预测。通过增加厚度、更改材料以及将大而平的面改为波浪形的方法,提出结构改进的方案。结果表明,上述方法都能够有效地降低辐射噪声,更换材料以及加厚的方法均能降低噪声3.7 d B(A)以上,其中更改材料的方法单位质量降噪效果最好。     

大型压缩机管道系统声振测试与仿真研究

某大型离心式压缩机管道系统噪声超标,对现场噪声与振动测试,得到压缩机及管道系统的噪声与振动分布。根据测试结果对压缩机和管道系统的噪声与振动分布进行分析。运用统计能量分析法(SEA)对该压缩机管道系统进行计算机建模和仿真,探究该管道系统噪声超标的原因,仿真与测试结果基本吻合,印证测试所作结论。SEA法对类似压缩机及管道系统的优化设计、噪声治理、监测与安全正常运行具有参考价值。     

城市道路交通噪声监测状况与传播特性

针对目前城市道路交通噪声的影响状况,应用大量的城市道路交通噪声例行监测与实测数据,对城市道路交通噪声的变化规律及传播特性进行了分析研究。城市主要道路交通噪声的变化幅度,有80%以上的昼间在2~3 dB(A),夜间在2~4 dB(A);每天12：00~15：00时段的噪声是昼间比较低的噪声,2：00~4：00时段是夜间噪声比较低的时间段;在一定时期内,Ld与Ln的变化幅度≤1.0dB(A),|Ld-Ln|的变化幅度也多在3 dB(A)之内;道路交通噪声的高低及向两侧区域的传播状况与路两侧区域的建筑物坐落方式、外表面的反射等各种环境因素有很大关系。这给城市道路交通噪声的管理与治理提供参考。     

北京市公交车站噪声环境特性

为研究北京市公交站台噪声谱特性,对北京公交67路14个站台声学特性进行测量分析。结果显示,对象公交站台等效声级L Aeq处于较高水平,均值达76.5 dB(A),峰值与本底分别为78.5 dB(A)和67.1 dB(A)。频谱分析结果显示,站台噪声具有明显的低频特征;进一步分析存在若干较强的基频成分：低频段约在31.5 Hz与80 Hz附近,高频段则以8 kHz为代表。     

V型声屏障隔声性能测试及降噪效果预测

为了评价V型声屏障的降噪效果,通过试验及预测相结合的方法对低载荷V型声屏障进行研究。首先对V型声屏障进行实验室隔声性能测试,结果显示其计权隔声量比直立型声屏障小23.8 dB,隔声性能较差。而高速列车车外噪声声源有其本身的源强分布特性。为预测实际列车运行下V型声屏障降噪效果,通过线路测试识别出高速列车声源空间分布特征,确定预测模型声源,对声屏障总降噪效果进行预测分析。结果表明,V型声屏障针对实测高速列车车外噪声降噪效果显著,相对直立声屏障而言,约降低1 dBA左右;针对轮轨区域声源,V型声屏障的降噪效果降低4 dBA左右,尤其是在500 Hz、1 250 Hz和2 000 Hz频率处降噪效果最好。