声屏障顶部噪声干涉装置的研究设计

交通干线道路旁安装的声屏障降噪效果不佳，在其声屏障顶部加装噪声干涉装置，可以有效减少噪声的绕射，增加声屏障的整体降噪性能。通过对噪声干涉装置的声学结构和内部吸隔声构造的研究，设计一种降噪效果好、质量轻、体积小的装置。将该装置在已建道路沿线的声屏障上进行改造使用，其对现有设施、现有条件、现有环境几乎不影响，而且成本较低、施工简单、降噪效果优良。     

SEA理论对乘用车前围板声学包的分析与优化

汽车前围板总成是屏蔽动力总成与前轮噪声的重要结构,其中前围板声学包起到了关键作用。前围板声学包的隔声特性在整车的隔声特性中占据着重要的地位。利用hyper-Mesh软件和VA-One软件相结合,结合SEA方法,建立SEA模型,针对某乘用车前围板声学包的覆盖状态,厚度及泄漏的因素进行了模拟仿真。研究得到前围板声学包的结构和声学参数对其隔声特性影响的一般结论,并通过隔声量试验验证了仿真的有效性。基于此,在满足前围板声学包整体结构及材料属性不变的情况下,优化声学包方案,以达到提高降噪性能的目标。不仅对缩短声学包的开发周期提供参考,而且对前围板的设计与开发提供了建议。     

一种新型发动机装饰罩的开发研究

为集成传统发动机装饰罩美化前舱、防尘防油污与发动机声学包件吸音降噪的作用,设计了发动机吸音罩,并通过试验研究其降噪性能。介绍了发动机吸音罩与现有的发动机装饰罩的结构,并对比分析其各自优缺点;说明了发动机吸音罩使用材料的微观结构、吸音原理及生产工艺。结合实车零件开发案例,首先,对吸音罩覆盖范围进行划定,将不同厚度、密度的片材进行对比测试,确定合适的材料选型及包覆方案;然后综合考虑工艺性、装配性和降噪要求设计三维数据并制作软模验证;最后,进行车内噪声试验,对比验证其降噪效果。试验表明,发动机总声功率级降低1.3 dB(A),并对多个频带噪声均有作用,有效提高了整车声品质。     

工程机械驾驶室隔声量仿真预测

本文建立了某工程机械驾驶室的声固耦合有限元模型,通过求解振动-声场耦合控制方程,得到驾驶室各板件的隔声量,为验证声学仿真结果,在半消声室内进行了隔声量测试,并选择合适的隔声垫优化隔声性能,预测隔声优化效果。结果表明:仿真和试验所得隔声量吻合较好,验证了理论方法和仿真模型的准确性,可用于驾驶室隔声性能评估;采用此仿真模型可找出隔声薄弱环节,并辅助选择优化方案,预测改进效果;基于声固耦合的隔声量仿真可用于驾驶室设计阶段的隔声量预测,指导低噪声驾驶室设计。     

基于板件贡献分析的装载机驾驶室低噪声设计

分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,采用声传递向量法对驾驶室进行声学板件贡献度分析并对关键板件进行形貌优化,同时添加橡胶阻尼材料抑制壁板振动,进行二次声压虚拟预测。结果表明,声学灵敏度分析可得到多阶关键声振耦合频率,声传递向量法板件贡献度分析能准确定位产生噪声峰值的关键板件,形貌优化及添加阻尼材料的方案降噪效果显著,室内总声压级降低了4.43dB。此方案系统地为低噪声车身设计提供了技术路线,减少了传统方案的主观性和重复性,缩短了研发周期,降低了研发成本。     

基于整车声传函的声学包评价及应用

利用整车状态下噪声传递的线性和互异性原理建立整车声传函的测试方法,通过该方法判定某试验样车前围隔声性能不达标。按照泄漏排查-薄弱位置优先改善-整体优化的改善顺序,首先通过气密性试验排查泄漏,然后利用声强扫描法找出隔声薄弱位置进行改善,优化后的整车隔声性能和车内噪声均改善明显,此方法可以为整车声学包调校和评价提供思路和参考。     

基于减振器设计的高速列车地板降噪特性研究

为解决铁路列车在轻量化、高速化的过程中带来的一系列车辆振动和噪声问题,针对已有车体结构,重点研究了地板减振器参数变化对改善车辆隔声性能的影响。首先,开展车内噪声特性及车内噪声源识别测试,探明车内噪声的显著频段、主要声源源强及分布特性;其次,对比分析地板内部安装减振器前后车辆噪声特性的变化,明确地板减振器的降噪效果;最后,运用基于声学实验室测试的方法对地板减振器各类参数开展研究和优化设计。研究表明:地板结构为车内噪声主要传声结构和声源分布区域;安装地板减振器可以有效提高地板结构的隔声量,从而达到抑制车内噪声的目的;改变地板减振器刚度、邵氏A硬度、阻尼、载重及数量均对地板结构隔声性能有一定影响。本研究可为轨道车辆减振降噪设计提供依据。     

整车声学包零件减重的设计优化与声学验证

减重降本是目前车企迫切需要解决的重要问题,轻量化声学包的开发可以大幅度降低零件质量和成本。文中建立了整车声学包统计能量分析拓扑模型,通过测试获取声学包零件吸声、隔声等声学参数及车外声载荷,并进行仿真计算与试验对标,确保SEA分析模型的准确性。以满足整车声学性能为目标,进行板件贡献量分析,找到设计过度或设计不足的部位,给出各零件的声学性能要求,提出优化设计方案,并制作了手工样件进行装车试验验证,实车的声传函ATF测试和道路试验测试数据表明,优化设计方案满足整车NVH性能要求,达到减重降本的目的。     

声子晶体隔声罩的设计与仿真分析

在噪声控制技术中,针对小型机械设备最经济有效的降噪手段是采用隔声设备,将噪声源的传播路径切断。基于以上需求,分析了隔声罩原理,进行了隔声罩性能评价,并设计了声子晶体隔声罩。介绍了声子晶体隔声罩的结构、外形尺寸和功能板块,对其进行了仿真分析,确认所设计的隔声罩符合降噪要求。     

柴油机表面辐射噪声源识别研究

以某单缸柴油机为研究对象,建立近场声压与表面振速联合信息法对该柴油机进行了表面辐射噪声源识别的研究。首先,利用近场声压阵面扫描快速定位了标定工况下主要辐射表面的主要辐射部件;再基于平板结构的辐射模型,研究分析了主要辐射部件的声辐射能力;然后,在综合考虑声辐射系数影响因素基础上,识别分析了主要辐射部件结构表面噪声的辐射特性,与传统方法相比提高了识别精度;再结合隔声法深入地识别了主要辐射部件结构噪声中的主要噪声源;最后,对建立方法识别结果进行了降噪试验验证。该识别方法可为明确柴油机降噪目标以及结构低噪声设计目标提供理论指导。     

高速铁路声屏障几何形状声学性能数值模拟

为了弄清声屏障几何形状对高速铁路户外噪声的降噪机理和降噪效果,采用二维边界元法建立高架桥铁路声屏障噪声预测模型,分析不同几何形状结构参数对降噪性能的影响。分析中考虑列车运行速度、声源分布及频谱特性对插入损失的影响,根据车外声源识别结果建立符合我国高速铁路的声源模型;考虑车体-轨道-声屏障之间的多重反射,建立边界元计算模型;对顶部倾斜、T型、多重绕射边型、Y型、圆柱型等声屏障的结构参数的影响进行调查分析,分析中分别考虑插入损失、场点频谱及声场变化规律。研究结果表明,Y型声屏障降噪效果最好,平均插入损失提高3.4 dB(A)其次为圆柱型声屏障。     

金属橡胶吸声降噪性能分析及试验研究

金属橡胶材料是以金属丝为原材料的特种弹性多孔材料,特别适用于高低温、大温差及腐蚀环境下的吸声降噪需要。本文分析了金属橡胶作为多孔吸声材料的结构特性、一般物理性能及吸声频率特性;利用驻波管法,试验研究了金属橡胶厚度、孔隙率、金属丝直径及背后空气层对其吸声降噪性能的影响,获得了各主要参数之间的相互关系曲线。结果表明金属橡胶具有良好的吸声降噪性能,能够满足现代消声器恶劣环境的吸声降噪需要。     

离心泵作透平流体诱发内场噪声特性及贡献分析

对某离心泵作透平流体诱发的内场噪声特性进行数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壳体壁面偶极子声源,并利用边界元方法(Boundary element method,BEM)求解出壳体偶极子源作用的流动噪声,基于有限元结合边界元的声振耦合法(Finite element method/boundary element method,FEM/BEM)计算出流体激励结构振动产生的内场流激噪声及考虑结构振动的流动噪声,分析不同性质噪声源的频谱特性,同时评估内场声源在各个频段下的贡献量。借助水听器对透平出口进行流体声学试验,获得了噪声的频谱特性。结果表明,离心泵作透平出口流体诱发噪声主要集中在中低频段,小流量工况低频噪声特性增强。壳体声源作用下考虑结构振动流动噪声的计算结果与试验结果在较大流量下吻合较好。壳体偶极子作用的流动噪声对内场噪声的贡献最大,其次是考虑结构振动的流动噪声,流激噪声对内场噪声贡献最小。结构的影响使得二阶叶频处声压增加,其余离散频率及宽频处声压均有所降低。该研究结果为低噪声叶轮机械设计提供了一定的参考。     

旋转锯片空气动力学噪声特性计算与分析

为分析旋转刀具在气流作用下的声学特性,基于多场耦合计算方程建立了流场-结构-声场联合仿真模型,通过弹性体与流场的动力学计算得到了结构强迫振动响应,利用边界元法将振动响应信息作为声学边界,获取了锯片的声场辐射信息,噪声预估值与实测结果吻合良好。研究了锯片旋转过程中周围流场媒介的层流、湍流特性对锯片振动的影响规律;揭示了流-固耦合作用对声场时域、频域影响作用机制;确定了锯片空载噪声辐射的方向特性;分析了锯片尺寸结构对噪声的影响规律,为低噪声锯片的设计提供了参考依据。     

基于模态叠加法的声固耦合噪声仿真与实验

在ANSYS中建立了长方体箱体的有限元模型,并计算结构模态。将有限元模型和结构模态导入Virtual Lab,计算空腔声模态,用模态叠加法计算耦合声场对激励的响应,得到了声压级分布云图和场点频率响应曲线。设计了长方体箱体的振动噪声实验,将声卡采集得到的噪声信号在Matlab中进行傅立叶分解,得到声场内一点对激振频率的响应曲线。仿真数据与实验数据有较好的一致性。     

载货汽车驾驶室车身噪声控制策略

针对载货汽车驾驶室本身,结合其结构特点,从结构传播噪声和空气传播噪声入手,阐述了驾驶室车身噪声性能的评价方法和噪声控制的主要策略,综合采取车身隔振、壁板减振、阻尼控制、隔声处理、吸声处理、密封控制等多种措施进行降噪处理。     

前向离心风机采用不等距叶片叶轮降噪的试验研究

为了降低T9-19No.4A前向离心风机的噪声,针对该风机设计了两个不同叶片间距的不等距叶片叶轮,并对原风机和两个改进后的风机进行了试验,对采用不等距叶片叶轮降低前向离心风机噪声进行了初步探索.试验结果和分析可供同行进行同类研究时参考.     

螺杆空压机用消声器的设计和优化

高转速的干式螺杆空压机的排气管路中的噪声都比较大,为了有效降低螺杆空压机的排气噪声,利用双层微穿孔板声学理论,建立了由微穿孔板的孔径、板厚、穿孔率、腔深等结构参数计算双层微穿孔板结构扩散场吸声特性的数学模型,设计了一种适合该类空压机用的消声器,并利用遗传算法对其结构参数进行优化,得到双层微穿孔板最佳的吸声特性。优化结果表明:优化后的双层微穿孔板消声器的吸声系数比优化前大大提高,更有利于高转速干式螺杆空压机减噪的需求。     

离心泵流动诱导噪声的数值预测

通过计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)结合声振耦合求解方法针对一离心泵所产生的流动诱导噪声在泵壳外部的辐射情况进行数值预测。蜗壳内壁面上的非定常压力脉动监测值显示出蜗舌附近区域的脉动幅值较大,而在远离蜗舌位置处的脉动相对变化较小,在叶片扫掠频率及其谐频下的压力脉动要明显高于其他频率。通过声振耦合计算之后得到的泵壳外部声场辐射结果来看,当斯特劳哈尔数Sr=4时,由于该处所对应的压力脉动频率与泵壳结构的第四阶固有频率接近,可能会在声场与结构之间发生小幅共振,进而使得外场辐射噪声较大,也说明泵壳结构的振动模态对声场计算结果影响十分显著。通过外场监测点上叠加后的总声压级结果显示,各点基本上在60 dB上下波动,外场噪声辐射是泵内流体的压力脉动与壳体结构模态综合作用的结果。