OTPA结合声场分析在路噪开发中的应用

针对纯电动汽车低频路噪问题,提出将工况传递路径0TPA(Operational Transfer Path Analysis)与声场分析相结合的识别和控制方法。针对某款纯电动汽车25 Hz～32 Hz频带低频路噪问题,通过OTPA分析确定尾门是车内低频声的主要贡献路径;通过车内声场分析车内低频声分布的特点,确定尾门和上车体顶棚与车身的相对振动在车内产生低频驻波;对尾门的安装约束状态进行优化以降低尾门振动,降低噪声峰值6.5 dB(A),主观感受改善明显。该方法提供了OTPA与传统的试验分析方法相结合的思路,拓展了OTPA在路噪开发中的应用。     

基于阶次和传递路径分析的电驱动总成对车内噪声影响

为了探究电驱动总成对车内噪声的影响,对某纯电动汽车进行急加速工况下的试验研究。基于阶次分析确定车内噪声与电驱动总成振动噪声之间的关联,并识别电驱动总成对车内噪声影响较大的激励;基于奇异值分解改进的工况传递路径分析（Operational Transfer Path Analysis,OTPA)方法,分析对车内噪声影响最大的激励通过结构路径和空气路径对车内噪声的贡献情况。结果表明由空间0阶径向电磁力引起的频率24阶激励和48阶激励对车内噪声影响较大,其中24阶激励影响最大。在低转速区间,24阶振动激励和24阶声学激励通过结构路径对车内噪声贡献和通过空气路径基本一致;在中高转速区间,24阶声学激励通过空气路径对车内噪声贡献较大;在高转速区间,24阶振动激励通过后悬置Z方向结构路径对车内噪声贡献较大。研究结果从激励源和传递路径两个方面为降低纯电动汽车车内噪声指明方向。     

某纯电动汽车驱动电机噪声分析与优化

针对某国产小型纯电动汽车在40 km/h～80 km/h全加速工况下车内噪声较大问题,通过整车噪声测试和分析,确认噪声主要来源于驱动电机。结合永磁同步电机噪声机理分析和电机的零部件台架试验结果,进一步判定其噪声由阶次噪声和高频谐波频率噪声构成。针对不同的噪声产生机理,通过电机壳体结构优化和电机控制策略来降低车内噪声。改进前后结果表明:改进后驾驶员内耳声压级降低2 dB(A)～5 dB(A),基本消除了电机啸叫噪声,车内声品质大幅提升。     

轮心激励下车辆结构路噪传递路径分析

基于结构噪声传递路径分析的基本原理,建立在轮心加速度激励下整车NVH性能仿真分析CAE模型,探讨匹配传递函数的车内噪声峰值优化方法。以某SUV车型为研究对象,在襄阳试车场对整车60 km/h时速下的车内噪声和轮心加速度等参数进行测量,作为整车结构路噪分析模型的边界条件,获得了驾驶员右耳处车内噪声仿真值,其与试验数据基本吻合,在56 Hz和112 Hz存在明显噪声峰值。通过传递路径分析确定了112 Hz噪声峰值贡献量最大的路径,并对该路径悬架侧进行了振-振传递函数(VTF)分析,结合车身侧声-振传递函数(NTF)对其进行匹配优化,使112 Hz频率下噪声峰值降低8.45 dB(A)。     

新能源电动汽车稳态工况车内声品质客观评价特征提取

车内噪声是影响新能源电动汽车整体品质的重要因素。为更准确预测电动汽车车内噪声的声品质，以12辆国内典型的电动汽车车内驾驶侧噪声为输入，使用基于核函数的主成分分析方法，对比不同核函数及核函数的参数对特征提取准确性的影响，通过对控制变量取优的方式确定使用高斯径向基核函数提取电动汽车车内声品质客观评价特征，并成功将8维特征降低至4维，得到影响电动汽车车内声品质的4个主要客观参量依次为语音清晰度、A计权声压级、粗糙度、音调度。     

铁路客车车内噪声分布规律研究

运用多通道噪声测试与分析系统,对运行中的铁路客车进行了多点同步车内噪声测试和分析,得出了在不同工况和不同运行速度时的车内噪声的现状和分布规律,确定出车内噪声发生的主频带,对既有线铁道车辆和将来的高速铁道车辆进行防噪降噪设计具有较高的参考价值。     

减振轨道结构对地铁车内振动与噪声的影响

本文针对减振轨道结构车内振动与噪声比较明显的现象,对国内某一地铁线路不同轨道结构下的车内振动与噪声进行了现场测量与分析。试验结果表明,Z计权方式下的钢弹簧浮置板轨道减振结构的车内垂向与横向振动分别比普通轨道结构高7.46dB和0.57dB,A计权方式下的车内噪声相比增加9.71dB;GJ-32扣件型减振轨道结构的车内垂向与横向振动分别比普通轨道结构高4.94dB和2.88 dB,车内噪声增加8.71dB。通过对试验数据的倍频程和FFT的分析发现,车内的低频噪声主要是出现在钢弹簧轨道结构上,400Hz～700Hz的中频噪声主要出现在GJ-32型减振扣件轨道结构上。由此得出结论,减振轨道结构是导致车内振动与噪声异常的一个重要因素。     

减振轨道结构对地铁车内振动与噪声的影响

针对减振轨道结构车内振动与噪声比较明显的现象,对国内某一地铁线路不同轨道结构下的车内振动与噪声进行现场测量与分析。试验结果表明,Z计权方式下的钢弹簧浮置板轨道减振结构的车内垂向与横向振动分别比普通轨道结构高7.46 dB和0.57 dB,A计权方式下的车内噪声相比增加9.71 dB;GJ-32扣件型减振轨道结构的车内垂向与横向振动分别比普通轨道结构高4.94 d B和2.88 dB,车内噪声增加8.71 dB。通过对试验数据的倍频程和FFT的分析发现,车内的低频噪声主要出现在钢弹簧轨道结构上,400 Hz～700 Hz的中频噪声主要出现在GJ-32型减振扣件轨道结构上。由此得出结论,减振轨道结构可能是导致车内振动与噪声异常的一个重要因素。     

100%低地板列车车内噪声传递特性分析EI北大核心CSCD

基于线路试验,测试分析了100%低地板列车车内噪声特性,研究了车内噪声源分布以及空气传声、结构传声路径对车内噪声的贡献。使用统计能量法建立了单节车车内噪声预测模型,并利用其获得了车内噪声的功率输入贡献率,在此基础上提出了车内减振降噪建议措施。试验和仿真结果表明,虽然低地板列车的转向架位于车厢中部,但是车内噪声仍然表现为两端大、中间小的趋势。车内噪声显著频段为中心频率250-2 000Hz的1/3倍频带,主要噪声源位于地板和风挡区域,主要是轮轨区域噪声。客室两端噪声主要经由车下地板和风挡结构传递至车内,客室中部噪声主要经由车下地板结构传递至车内,噪声传递路径为空气传声。因此,提高地板、风挡的密封和隔声性能是降低车内噪声的有效方法。相关研究结果可为100%低地板列车车内减振降噪提供参考。     

轻轨车辆内部噪声测试

通过对轻轨车辆内部的噪声测试实验,分析轻轨车辆内部的声场分布规律、噪声频谱特性和噪声通过分析产生的原因,得出轻轨车辆内部主要噪声源是轮轨噪声,频带主要集中在400～2000 Hz;测量分析两轻轨列车交会时车内噪声的变化。为轻轨列车的降噪治噪提供实验依据。     

轨道车辆车内声品质客观评价分析

对上海轨道车辆9号线在不同运行速度下头部车厢、中部车厢和车厢连接处进行噪声现场测试,引入心理声学声品质参数：A计权声压级、特征响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度,对不同工况下轨道车辆车内声场进行声品质的客观评价。结论表明,轨道车辆运行时车厢内部噪声以中低频噪声为主。随着车速提高,车内声品质下降,尤其是车厢连接处,声品质最差,应采取有效措施改善噪声环境,满足人耳的听觉舒适性。。     

Hazard detection in noise-related incidents – the role of driving experience with battery electric vehicles

The low noise emission of battery electric vehicles (BEVs) has led to discussions about how to address potential safety issues for other road users. Legislative actions have already been undertaken to implement artificial sounds. In previous research, BEV drivers reported that due to low noise emission they paid particular attention to pedestrians and bicyclists. For the current research, we developed a hazard detection task to test whether drivers with BEV experience respond faster to incidents, which arise due to the low noise emission, than inexperienced drivers. The first study (N = 65) revealed that BEV experience only played a minor role in drivers’ response to hazards resulting from low BEV noise. The tendency to respond, reaction times and hazard evaluations were similar among experienced and inexperienced BEV drivers; only small trends in the assumed direction were observed. Still, both groups clearly differentiated between critical and non-critical scenarios and responded accordingly. In the second study (N = 58), we investigated additionally if sensitization to low noise emission of BEVs had an effect on hazard perception in incidents where the noise difference is crucial. Again, participants in all groups differentiated between critical and non-critical scenarios. Even though trends in response rates and latencies occurred, experience and sensitization to low noise seemed to only play a minor role in detecting hazards due to low BEV noise. An additional global evaluation of BEV noise further suggests that even after a short test drive, the lack of noise is perceived more as a comfort feature than a safety threat.     

地铁车内噪声主观烦恼度模糊综合评价方法

声品质是地铁车内乘坐舒适性的一项重要指标。以地铁列车车内噪声为研究对象,探讨声品质的主观模糊综合评价方法。以上海地铁9号线为例,考虑地铁运行的三种工况、两种乘客乘坐姿态,分别测取车内不同位置的噪声信号,采用分组成对比较法对测点噪声进行主观评价实验和模糊综合,计算得出地铁整车的烦恼度评价综合值,可用以实施不同列车的声品质比较和评判。所提出的方法对地铁声学设计和提高乘坐舒适性提供参考。     

音乐控制法改善车内声品质的试验研究

以4种类型汽车内采集到的32个不同噪声样本为评价对象,通过试验研究建立了以心理声学客观参数描述主观评价结果的车内声品质模型,并对声品质较差的噪声样本实施了音乐掩蔽控制试验,试验结果表明,车内噪声的低沉度下降,音调度上升。研究结果表明音乐掩蔽控制法用于改善汽车声品质的可行性和有效性。     

车内噪声综合烦躁度模糊综合评价

以车内噪声为研究对象,研究了声品质的主观模糊综合评价方法。根据汽车车内噪声测量标准设计噪声采集方案,对平稳和非平稳车内噪声进行了数据采集、信号预处理,建立噪声样本数据库。采用参考语义细分法对四款汽车车内噪声的综合烦躁度进行主观评价试验研究,基于主观评价试验结果和模糊综合算法,建立了综合烦躁度模糊综合评价模型,可以计算出整车噪声综合烦躁度总值。结果表明不同车型有其自身的声品质特征。所提出的方法可用于实施不同车辆的声品质比较和评判。     

轨道车辆车内声场仿真及声品质优化

以上海轨道交通九号线为例,对车内噪声进行现场测试,测量车厢结构参数并建立有限元模型,采用Actran软件进行声学仿真,并使用A计权声压级和特征响度两个主要的声品质客观评价参量验证仿真的结果,随后提出声品质优化方案,使车内声压级降低5 dB,特征响度总体下降,总响度值降低1.26 sone,对提高车内声品质和改善车内声场环境具有一定的参考价值。     

车内噪声听觉时域掩蔽主动控制LMS算法

在传统噪声主动控制LMS算法基础上,考虑人耳听觉感知的后掩蔽效应,推导出Post-masking LMS算法。以汽车车内噪声主动降噪为例,分别采用LMS与Post-masking LMS算法,在Matlab环境中对实测的不同车速下车内噪声信号进行有源噪声控制仿真试验,结果表明Post-masking LMS算法能在传统LMS算法的基础上进一步降低车内噪声响度水平,具有更好的降噪效果和主观听觉感受。     

A型地铁车体结构动态特性及车内声学模态研究

建立A型地铁车体结构和车内空腔有限元模型,应用模态分析技术分别对车体结构模态和车内空间声学模态进行了研究。结构模态分析表明：车体满足结构动态设计要求,但要加强端墙刚度、车顶与侧墙连接强度,以提高其疲劳寿命。声学模态分析表明,地铁车体对称的结构特点决定车内声场在横向、纵向和垂向同样具有对称性,使车内声场的各阶模态形状基本上呈前后、左右和上下对称分布,说明车内声场共鸣频率和模态形状主要由其几何形状决定。     

直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机舱室内低频噪声,将局域共振型声学超材料与舱室夹层壁板结合,建立直升机舱室声学超材料壁板模型,采用有限元法分析平面波入射激励下声学超材料壁板的低频隔声性能,并探索局域振子质量、层间结构对隔声性能的影响规律。结果表明:相比敷设阻尼材料、布置动力吸振器等传统舱内降噪方法,声学超材料壁板能有效隔离低频噪声,形成380 Hz~620 Hz的宽低频带隙。增加局域振子质量可有效拓宽带隙宽度并增强带隙内声透射损失,增加纵向加强筋数目可增强结构整体刚度,使振动衰减。声学超材料内饰的引入可为解决直升机舱室低频噪声问题提供技术路线。