ARJ客机过顶飞行过程噪声的实验研究

对ARJ客机过顶的噪声源进行了现场实验分析。为了将飞机不同噪声源分开,利用了阵列信号处理技术,设计了多臂螺旋阵。实验发现:ARJ飞机的噪声源主要分布在发动机、起落架、襟翼、尾翼后部等位置,不同频率下,主要噪声源的组成不同,为飞机降噪工作提供了支持。     

基于波束形成方法的货车车外加速噪声声源识别

综合基于波束形成的噪声源识别方法和外场车外加速噪声测量技术,构建一套完整的针对运动声源的车外加速噪声外场声源识别测试系统,给出了相应的测试计算流程与方法。利用该系统完成货车车外加速噪声声源识别试验,确定发动机为该货车车外加速噪声的主导噪声源,且对应最大噪声时刻发动机转速为２４００ｒ／ｍｉｎ。进一步的发动机噪声源识别结果表明：涡轮增压器、发电机、气缸盖罩是其主要噪声辐射源。     

飞机起落架的气动噪声源定位研究

近年来,随着民航客机数量以及机场起落密度的不断增加,飞机噪声已成为人们普遍关注的问题。当气流流过起落架时会产生很大的噪声,起落架已成为机体噪声的主要来源。采用麦克风阵列测量技术与高级波束成形算法对起落架的气动噪声源进行定位。通过包含有24个麦克风的平面阵列对试验数据进行采集,并利用CLEAN-SC、DAMAS、DAMAS2等三类高级波束成形算法获取起落架的主要噪声源位置。通过对不同声源定位方法的结果进行对比,发现CLEAN-SC算法在起落架气动噪声源定位中最为适用。最终采用CLEAN-SC算法对不同频率段下起落架的噪声源进行定位。结果表明,随着频率的不断发生提高,起落架的主要噪声源位置出现由机轮沿着侧支撑不断发生移动的规律。     

摩托车整车噪声分析与消声器改进

基于噪声声压、声强测试,分析声压频谱、声强与声功率分布,识别某摩托车噪声源,结果表明,发动机缸头处与排气管处对整车噪声贡献相当,考虑优化成本和改进的复杂程度,主要针对排气消声器改进。利用有限元仿真手段和试验对原发动机排气消声器空气动力学性能和声学性能进行了研究,提出了消声器改进方案,通过消声器功率损失测试、插入损失测试和整车通过噪声实验,结果表明,改进方案使整车通过噪声降低1-2dB。     

燃料电池车用离心压缩机窄带啸叫噪声实验测试与分析

以某燃料电池车用离心压缩机为研究对象,测试并分析其在不同工况下的气动性能及气动噪声。试验结果表明:当离心压缩机工作在高效率的额定工况区时,进口处气动噪声最小,总声压级峰值出现在轻度喘振线附近;额定工况和阻塞工况的主要噪声源为旋转基频噪声;轻度喘振工况的主要噪声源为窄带啸叫噪声,其频率约为转频的3.9倍;深度喘振工况时550~2 000 Hz的宽频噪声明显上升;叶片通过频率噪声与流量无明显关系,且对总体噪声贡献量不大。应用商业软件CFX对轻度喘振工况下离心压缩机窄带啸叫噪声的产生机理进行分析。仿真结果表明:当离心压缩机流量低于额定流量时,进口冲角增大,导致主叶片、分流叶片前缘及扩压器内靠近轮罩面出现严重的二次流,叶片前缘和扩压器的同时失速是造成轻度喘振工况下窄带啸叫噪声的主要原因。     

基于心理声学参数的燃料电池轿车车内噪声评价及噪声源识别

燃料电池汽车是采用燃料电池动力系统的新型零排放环保汽车,其噪声源是分布式的,车内噪声组成比较复杂,噪声的线性度没有传统汽车好,因此亟需改善其车内声音品质,使人们在享受能源环保的同时也能有舒适的乘坐环境。论文测试某型燃料电池轿车怠速工况车内噪声,进行车内噪声的频谱分析。以响度作为声品质评价指标,提出了改善车内声品质应着重考虑的频率范围,同时结合噪声频谱分析,采用参数化滤波方法对主要峰值频率进行处理,找出对人耳主观感觉影响较大的频率或频段。为了降噪和改善车内声品质,采取分别运行法进行物理问题识别,找出对乘员主观感觉影响较大的频率和频段产生的声振部件,实现从声品质问题到物理问题的转换,研究发现车内噪声上述频率和频段主要是由燃料电池辅助系统（氢泵和风机）产生的。     

Moore响度在车内噪声分析中的应用

针对某客车变速器异响噪声的非稳态特性,在ANSI_S3.4 2005标准基础上建立了Moore瞬时响度模型,并引入目前主流声学软件采用的Zwicker响度模型进行对比验证,最后将瞬时响度模型应用于车内噪声信号的识别及其定量评价。结果表明：Moore响度模型计算精度及其瞬时特征响度谱能量分布的清晰度均比Zwicker模型的结果更高,采用Moore瞬时响度有助于非稳态过程中的噪声源识别及噪声机理分析,用Moore响度来定量评价噪声具有可行性。     

基于幅度补偿的MVDR水下噪声源近场定位识别方法研究

降低舰船噪声,首先要找到其主要噪声源,然后采取有针对性的减振降噪措施。本文针对现有基于近场聚焦波束形成等噪声源近场定位方法的不足,介绍了基于幅度补偿的MVDR(minimum variance distortionless response)近场聚焦波束形成噪声源近场定位识别方法。该方法在MVDR算法的基础上引入幅度补偿,可以有效估计噪声源的相对强度;可以提高基阵在低频段的空间分辨率,在高频段能进一步抑制空间混叠;同时还可以进一步抑制背景噪声,因此该方法能够给出系统噪声源的空间位置分布及能量分布,从而准确找到系统中主要噪声源,采取有针对性的减振降噪措施。计算机仿真及湖试实验数据处理结果验证了该方法的有效性,具有一定的工程应用价值。     

车辆噪声源识别方法综述

在车辆产业中,噪声问题越来越突出,噪声源识别方法是车辆噪声控制的重要前提。近年来,车辆噪声源识别的方法得到快速发展,但仍需不断改进和完善。本文对车辆噪声源识别方法进行总结,将车辆噪声源识别方法分为传统方法、基于信号处理方法和基于声阵列技术方法三类,并描述和分析各种识别方法的特点。最后总结全文,展望未来车辆噪声源识别方法。     

超高层建筑中应用风机发电的噪声模拟与评估

世界首创的风机发电“高性能”可持续性建筑-“珠江城”商务写字楼由于风洞口和风机的存在,在气流经过时,将有可能产生较大的噪声。为防止噪声对附近办公室工作人员及居民有较大影响,损害本建筑物的声誉和使用性,有必要对“珠江城”商务写字楼产生的噪声大小及分布进行预测和评估。采用基于SST湍流模型的宽频带噪声源模型方法的数值模拟,得到了“珠江城”商务写字楼风洞口和风机的噪声大小分布,并对比了风洞口风机的存在对大楼噪声分布产生的影响。分析结果表明：一年重现期或者累年最大月平均的风速下,“珠江城”商务写字楼周围局部最大噪声值不会超过《中华人民共和国环境噪声污染防治法》规定的限值。     

基于虚拟样机技术的飞机起落架着陆载荷分析

起落架是飞机重要的承载机构,其在飞机的起飞、降落和着陆过程中担负着十分重要的作用。起落架着陆载荷是指在飞机着陆瞬间起落架所承受的地面载荷,根据位置的不同可分为轮胎接地点载荷、轮轴点载荷和交点载荷。飞机设计重量（包括空机重量、商载和燃油重量）的分布变化会对起落架着陆载荷产生影响。以典型民用飞机的起落架为研究对象,基于虚拟样机技术对起落架模型进行着陆分析。首先利用HyperMesh、MSC.Nastran软件对飞机起落架模型进行前处理和简化,然后根据中国民用航空规章运输类飞机适航标准相关条目要求,在MSC.ADAMS软件中设置相应的工况参数并进行起落架着陆动力学仿真分析,研究不同燃油密度下飞机的重量和重心变化对起落架轮轴点着陆载荷的影响。通过对比仿真结果可以发现：飞机的重量和重心变化对起落架轮轴点着陆载荷产生了明显的影响,而燃油密度变化对起落架轮轴点着陆载荷的影响较弱。研究结果可为今后有针对性地开展起落架着陆载荷计算提供参考和指导。     

起落架载荷标定模型的集成学习方法

为解决飞机起落架载荷标定实验使用线性回归建立标定方程结果不理想的问题,考虑到实验中起落架压缩行程和应变片布片位置等因素对标定载荷的非线性影响,运用特征融合、集成学习理论,通过使用AdaBoost和XGBoost非线性回归方法,构建起落架载荷标定模型。首先,通过起落架载荷标定实验获取实验数据,使用主成分分析方法建立输入特征矩阵;其次,构建起落架载荷标定模型,将起落架三向加载载荷分别作为标签向量,训练集和测试集根据随机取样原则划分,使用AdaBoost和XGBoost两种方法训练标定模型;最后,在测试集中对载荷进行拟合预测,并使用均方根误差、平均绝对误差、决定系数、耗时4个评价指标对模型进行评估。实验结果显示,与广泛使用的最小二乘法相比,XGBoost方法建立的标定模型能够更好地拟合加载载荷,在不考虑时效性的场景下XGBoost算法更具优势。研究结果对提高飞机起落架载荷实测准确性以及飞机结构健康监测的进一步研究具有重要价值。     

Principal Component Analysis of Acoustic Emission Signals From Landing Gear Components: An Aid to Fatigue Fracture Detection

Abstract: This work forms part of a larger investigation into fatigue crack detection using acoustic emission (AE) during landing gear airworthiness testing. It focuses on the use of principal component analysis (PCA) to differentiate between fatigue crack propagation (FCP) signals and high levels of background noise. An artificial AE fracture source was developed and additionally five sources were used to generate differing artificial AE signals. Signals were recorded from all six artificial sources in a real landing gear component subject to no load. Furthermore, artificial FCP signals were recorded in the same component under airworthiness test load conditions. PCA was used to automatically differentiate between AE signals from different source types. Furthermore, successful separation of artificial FCP signals from a very high level of background noise was achieved. The presence of a load was observed to affect the ultrasonic propagation of AE signals.     

传声器阵列反方法及其对飞机噪声源识别

为了完善飞机气动噪声源识别测量技术,并认识当代大型客机气动噪声源的基本特征,改进噪声源识别的大型平面传声器阵列。该阵列由104个传声器组成,104个传声器在平面中的位置通过计算机优化设计的方法确定。并用数值模拟的方法检验平面传声器阵列的频谱特性。应用此阵列在西安咸阳国际机场对近20个架次的进场着陆飞机噪声源进行试验测量。通过实验验证传声器阵列技术和传声器阵列数据处理软件。     

某型飞机主起落架结构件气动噪声特性研究

对某型飞机主起落架结构件的气动噪声特性进行了声学风洞试验和数值仿真分析。在声学风洞中,借助麦克风测量获得不同来流速度下噪声频谱特性。采用分离涡方法仿真模拟起落架周围非定常湍流流场,通过涡声理论计算声源的强度和位置,利用FW-H方程积分外推法求解声场,分析噪声的频谱特性、远场指向特性及其产生的机制。结果表明：起落架结构件噪声频谱特性仿真结果与试验结果在低频和中频段吻合较好;起落架结构件噪声呈现宽频噪声的特性;频谱曲线以及频谱中优势频率均随着来流速度的增加而增大;仿真曲线中的能量峰值分别对应于缓冲器与支柱、缓冲器与摇臂的干扰噪声;形成此噪声源的压力脉动位于缓冲器下部表面区域;缓冲器和摇臂是总噪声的主要贡献源,支柱对总噪声的贡献量最小;噪声辐射呈现非对称的指向特性。     

冲击载荷对飞机起落架螺纹连接的影响

对近期民航飞机主起落架连杆插销螺栓失效原因进行分析,估计出飞机降落过程中插销螺栓承受的最大冲击载荷为698 MPa,采用Yamamoto方法分析计算得到插销螺栓每一个啮合螺纹的应力分布,利用有限元分析法建立了连杆插销螺栓连接的有限元模型,分析所有啮合螺纹的应力应变场。分析了冲击载荷对螺旋效果和螺纹啮合位置产生的影响,这为飞机起落架的校查及使用寿命预测提供了重要的依据。     

等效飞行航迹在民用飞机噪声适航审定中的运用

民用飞机的噪声适航审定需要多次重复的飞行试验,飞机每次的起降都会消耗大量的燃油、产生巨大的噪声。为了降低适航审定成本,减少噪声对机场周围环境的影响,基于中国民航局航空器型号和适航合格审定噪声规定,对某型飞机的起飞和进近噪声数据和起飞降落程序进行分析,得到适航规定接受的等效飞行程序和等效飞行航迹。等效飞行航迹的得出和使用,既降低了国产大飞机在适航审定过程中的适航成本和噪声污染,又为工程技术人员在新型飞机的噪声适航审定过程中提供了一种可参考的办法。     

起落架落震试验飞机机轮三向冲击位移的动态测量

为了研究飞机起落架受冲击载荷时的功量吸收状况，须在起落架落震试验中，对飞机着陆瞬间起落架机轮在空间三个方向上冲击位移的动态变化量进行测量。为此，本文设计了四自由度空间定位装置，并使其与计算机连接，实现了落震试验过程中，起落架在高速冲击状态下机轮三向位移的有效测量与记录。     

飞机起落架用超高强度不锈钢的研究及应用进展

本文结合飞机起落架的设计理念,梳理了飞机起落架用超高强度钢及高强不锈钢的应用及发展历程,重点阐述了典型超高强度不锈钢的成分、组织和力学性能以及强韧化机理。建议通过材料热力学动力学计算创新设计新的超高强度不锈钢钢种;提出新型超高强度不锈钢的组织设计,将更关注多类型或高密度的共格析出强化以及高力学稳定性残余奥氏体的强韧化作用机制;最后指出采用最新的一些加工工艺技术,如等温多向锻造工艺技术,可显著提高超高强度不锈钢的综合力学性能。