基于声传递矢量法的船舱主机辐射噪声声场分布研究（英文）

以某中速船舶柴油机为研究对象,对其不同转速下的振动响应进行了实验研究。在实验的基础上,对于该类型的多转速工况机器,采用基于模态扩展的声学传递矢量(Acoustic Transfer Vector,ATV)计算技术,将振动与声场联系起来,计算出了机舱在主机单一噪声源激励下的噪声场分布。计算结果表明:振动响应的分布规律与机舱声场分布的规律一致,验证了基于振动法预测声场分布方法的准确性,同时可视化的声场分布可为机舱的降噪提供理论指导。     

圆弧齿同步带传动噪声理论分析与试验研究

以RU型圆弧齿同步带为研究对象，通过分析啮合冲击噪声和横向振动噪声的产生机制，得到转速为影响同步带传动噪声的主要原因。在同步带振动与噪声试验台上进行转速对同步带的振动与噪声影响规律的试验研究。利用激光位移传感器和声压传感器测量啮入点处同步带传动的振动和噪声信号，得到啮入点处的噪声和振动的时域分布曲线和频域分布曲线。从噪声和振动随转速变化规律曲线可知：随着转速的增加，噪声幅值逐渐增大，振动幅值逐渐减小。研究结果为同步带传动振动与噪声的控制提供了依据。     

含谐波传动关节的机械臂在不同转速下的时频特性

谐波传动关节是机械臂的典型关节。为了研究含谐波传动关节的机械臂在不同转速情况下的时频特性,针对空间机械臂,研制机械臂实验装置和测试系统,测试不同转速下机械臂关节处和末端标志点的振动响应。采用小波变换信号分析方法并借助于机械臂的驱动模型,分析谐波传动关节处的摩擦和运动滞后等非线性因素对不同转速下机械臂振动特性的影响。基于非线性响应面法和非线性规划方法分析了机械臂的最佳运行工况。研究结果表明:小波变换能够较好地表征机械臂在不同转速下关节和末端振动响应的时频特征;随着转速的增大,机械臂关节处和末端标志点的振动能量向低频段集中,振动能量峰值及其对应的频率呈现出局部波动;机械臂末端的振动特性明显弱于关节,关节处的振动频率更为丰富,但关节的振动能量峰值衰减比末端要快;且机械臂处于低速运行工况时可以保持较好的动力学性能。研究结果揭示了含谐波传动关节的机械臂在不同转速下的时频特性,对含谐波关节的机械臂设计及其振动抑制技术水平的提高具有重要意义。     

转速对风机叶片位移和应力的影响

以NREL 5MW风力机为研究对象，基于ANSYS Workbench平台建立风力机叶片流固耦合数值模型,研究风力机叶片位移、应力随转速的变化规律，并利用Fourier函数拟合不同转速下叶片最大位移和应力数据。结果表明：叶片的位移、应力响应均随转速增加，峰值左移，在相同时间内完成周期增多，峰值增大但增幅减小；随转速增加，位移呈现出从叶根向叶尖递增的分布，而叶片最大应力集中在中部和根部；叶片最大应力、位移随转速变化的曲线呈现S型，Fourier拟合曲线较好地反映了叶片响应规律。该研究结果为风力机安全运行提供了参考。     

170SD30陶瓷电主轴动力学建模及振动响应分析

为揭示电主轴在高转速状态下的动态特性,以170SD30陶瓷电主轴为分析对象,基于Riccati法建立电主轴理论模型,使用Matlab计算电主轴固有频率和临界转速,并分析了不平衡因素影响下电主轴的振动响应;同时运用有限元法计算电主轴谐响应,分析轴承预紧力对电主轴振动的影响。结果表明,Riccati法计算结果与实验误差为7.2%,比传统矩阵法精度提高2.1%;轴系不平衡量对轴系两端弹性支撑附近振幅影响较大,随着转速的提高,轴系的振幅有两次较大的峰值;适当增加预紧力可以降低主轴振动,对指导研发电主轴具有重要意义。     

传递矩阵法在弓形柔性转子平衡中的应用

转子质量不平衡和弓形变形是引起旋转机械振动故障的两个最重要因素,研究柔性转子动平衡特性对抑制旋转机械的振动起到了关键作用。通过对DH5957转子轴承系统动平衡实验,在对转子系统进行传统的质量不平衡分析的基础上进一步分析了转子系统弓形变形,基于传递矩阵法得到了转子轴承系统的质量不平衡影响系数和弓形变形影响系数;利用转子影响系数和低速转子响应计算得到了一阶临界转速转子多个平衡面所需的校正不平衡量,并将该校正不平衡量等效到一个平衡面上,进而通过实验在该平衡面施加配重进行转子平衡。通过对实验数据的分析表明:该转子在一阶临界转速下振动响应衰减至21.1%,挠性转子平衡周期也相应地降低至一次试重;转子并能够在其一阶临界转速下平稳过渡。     

空化作用下多路阀阀芯振动响应分析

多路阀阀芯的振动会大大降低阀芯的使用寿命。针对此问题,以多路阀阀芯为研究对象,结合阀芯空化原理及振动理论基础,建立阀芯振动响应数学模型;运用ICEM对阀芯进行网格划分,在激励力为0. 48 N的边界条件下,导入ANSYS进行阀芯振动响应计算;通过振动响应模拟实验研究,得到阀芯振动响应图。与仿真计算结果进行分析对比,可知阀芯在空化作用下产生的切向振动响应高于轴向振动。由于实验过程中非线性振动响应的影响,导致了振动响应幅值产生了误差,在后续阀芯振动的深入研究时,需要综合考虑各方面的影响因素。     

低频振动辅助电火花铣削加工间隙流场研究

通过仿真分析与实验验证相结合的方法,对低频振动辅助电火花铣削加工间隙流场进行了研究。利用Fluent有限元软件对低频振动辅助电火花铣削加工间隙流场进行了仿真分析,得到冲液压力、工具电极转速、振动频率对流场内压力、速度、蚀除颗粒分布规律的影响,并通过实验得到验证,同时得到其对加工效果的影响规律。     

超声探头发射声场模拟及其缺陷响应研究

在超声检测时需要通过大量的实验才能实现缺陷的定量,确定合适的检测方案。通过建立基于多元高斯声束的探头发射声场模型,研究不同探头发射频率、探头尺寸、探头类型及不同界面下探头发射声场的分布规律,得出各检测参数对探头发射声场的影响,从而为确定合适的探伤方案提供一定的理论指导;基于建立的探头发射声场模型,结合波恩近似算法,建立夹杂类缺陷回波模型,并且通过实验验证了该模型的有效性,为夹杂类缺陷的定量分析提供了一定的理论指导。     

基于CFD的液体介质管道阀门内漏模拟及实验研究

针对液体管道阀门的内漏问题,以DN25液体管道球阀为研究对象进行了数值模拟和实验的综合性研究。首先,通过Fluent模拟得到了液体管道阀门固定开度下和固定进口压力下的内漏流场和声场的分布规律。其次,搭建液体管道阀门内漏实验平台验证模拟规律,基于声发射系统采集内漏样本数据,以均方根值、能量计数两个声发射信号特征参数表征内漏声源信号强度并得到特征参数与压力、开度的关系;频域峰值的集中分布范围。在实验与模拟结果对比验证中,两者在内漏率变化趋势和声强分布规律上总体保持一致,内漏率平均百分比误差在10%以内,证实了内漏模拟的有效性。     

汽车发动机振动及噪声辐射特性研究

以某汽车V型发动机为研究对象,采用有限元和边界元法对其结构振动和辐射噪声进行研究。通过模态试验数据修正发动机结构的有限元模型,确保模型的准确性。基于表面振动测量数据,采用边界元法预测发动机表面所辐射的噪声分布,并与采用九点声压法测得的整机噪声结果对比。结果表明:基于表面振动法所预测的噪声辐射与实验测量的结果相吻合,为发动机的低振动噪声设计提供一种简单有效的计算方法。     

汽车振动噪声测试的阶次跟踪方法

汽车振动和噪声是影响舒适性的主要因素，如何采用有效的技术手段测量分析汽车的振动、噪声，日益受到人们重视。本文应用PULSE多分析系统中的阶次跟踪分析方法，测试分析了车内司机座位处振动、噪声随发动机转速变化的关系，结果发现，对于试验车在测试工况下1．5倍发动机转速时，车内振动和噪声都有一个峰值。文中通过阶次分析，对发动机运转稳定性进行了测试。为降低车内噪声和振动响应提供了分析依据和参考。     

基于声信号递归Hilbert变换的轴承故障诊断研究

轴承缺陷检测与损伤程度检测一直是旋转机械领域内非常重视的问题,虽然目前针对振动信号的研究已经取得相当好的结果,但是对于难以安装振动传感器的情况,诊断效果仍需改进。针对强背景噪声下故障轴承产生的声音,提出一种基于递归Hilbert变换和一维卷积神经网络的诊断方法来提取抽象特征并进行模式识别。卷积神经网络结构中引入了全局平均池化层来加速网络的运行。最后,通过数据集验证了所提方法的有效性,与其他常用分类方法进行对比,验证了该方法的优越性。结果表明：所提算法不仅能够准确识别轴承的损伤部位,而且能够准确区分部件的损伤程度。     

节流阀口高速流场可视化测试方法研究

液压阀作为液压系统的重要组成部分,其内部流体高速流动时会在节流阀口处产生空化现象,并由此产生噪声及振动。提出一种高速流场可视化测试方法,可以同步进行图像与数据采集,能方便、直观地对液压阀内部流场现象进行观测,同时获取噪声、振动等信息。对该测试方法获取的信息进行研究有助于为设计低噪声、低振动型液压阀提供理论依据。     

轿车车内振动噪声源的识别

汽车振动和噪声是影响舒适性的主要因素，如何采用有效的技术手段识别控制汽车的振动、噪声日益受到人们重视。本文通过采用阶次跟踪技术和选择性声强技术对国产轿车在给定工况下进行了测试分析，确定出试验车发动机仓内噪声的最大位置、驾驶室内司机耳旁辐射噪声产生的原因，测试分析了驾驶室内司机座位处振动、噪声随发动机转速变化的关系，为进一步控制和降低轿车车内的噪声和振动响应提供了分析参考和依据。     

航空发动机油气分离器不平衡故障的振动分析与状态监控

为实现航空发动机附件的振动分析和状态监控,分析了油气分离器的典型故障模式,简述了振动分析方法相对传统油液分析方法的优点及其必要性与可行性,研究了油气分离器振动测试的发动机试车过程中数据采集方法,以及以频谱分析为核心的数据处理方法工程实现流程,给出了预先处理、详细处理和最后处理各功能单元的原理和算法。实例分析证明,该方法可从试车过程中高噪声的混合振动信号中有效提取出0.165 mm/s的微弱设备振动速度分量,从而对设备的故障状态进行有效监控。     

基于声信号处理的窨井盖盗毁检测方法

为遏制偷盗和毁坏窨井盖行为,提出一种利用声信号对窨井盖偷盗和毁坏进行检测的方法。因不同声信号的能量基于频率的分布存在差异,将窨井盖产生的振动声信号进行FFT变换,将变换后的频谱转化为能量谱,利用统计方法确定窨井盖振动声信号能量在频率上的特征分布区间和分布阈值,计算其他干扰声信号的20个最大能量点在该特征区间的概率分布数并与阈值对比,判断窨井盖的振动声是否是遭受盗毁时敲击引起的。实验结果显示:窨井盖敲击声的能量分布与其他声信号具有明显不同,其能量分布的特征频率为48～504 Hz,分布阈值为85%。该方法能够有效识别盗毁窨井盖声音,且在一定信噪比环境下具有较强鲁棒性。     

基于振速法的主减速器在线噪声测试系统

嗓声是评价主减速器总成质量的一项重要指标.文章分析振速法噪声测量原理的基础上,提出了由主减速器结构振动面上测点的振动速度求该测试面的辐射噪声,再由各振动面辐射的噪声求主减速器总噪声声压级的方法.最后通过试验验证该测试系统可用于现场环境下的主减速器在线噪声测试.     

数值仿真在大型二冲程船舶柴油机上的振动特性分析

采用数值仿真法对某大型二冲程船舶柴油机进行了振动特性研究.为提高数值计算精度,对模型采用全尺寸仿真,并分析了其振动模态和不同转速下的频率响应,为避免柴油机的共振提供设计依据.往复式柴油机的模态阻尼系数取决于结构零件在振动过程中的相互作用和能量耗散率,为解决大型二冲程船舶柴油机振动特性数值仿真时阻尼系数难以选取的问题,采用一种迭代算法,将柴油机看作一种多自由度的弹簧-质量-阻尼系统,逐步迭代出最佳的阻尼系数,并通过实验进行拟合分析,验证了该算法的准确性.