阻尼材料对发动机薄壁件降噪效果分析

为降低发动机薄壁件的辐射噪声,对部分薄壁件表面增加质量或敷设阻尼材料进行对比试验.结果表明:对薄壁件表面增加质量块,表面振动幅值与共振频率降低,噪声的尖锐度会降低,而响度与粗糙度变化较小.对薄壁件敷设阻尼材料,近场噪声的各频段都有一定的抑制,尤其对于结构固有频率所对应的噪声共振带有显著的削弱,是一种很好的宽带振动噪声控制措施.其中对铝合金的气缸盖敷设阻尼材料,近场噪声的尖锐度与粗糙度变化不明显,响度在高转速(2 500～3 100 r/min)下降低了5 sone;对塑料正时盖罩敷设阻尼材料,随发动机转速的提高,近场噪声的响度优化效果越显著,在标定转速(3 200 r/min)响度降低值可达12 sone.尖锐度在各转速下降低约为0.1 acum,粗糙度变化不明显.对于民用小功率发动机,正时盖罩敷设阻尼材料,声品质优化效果较为理想,是可实际应用的降噪措施.     

柴油机噪声源的识别研究

论述了柴油机噪声源识别的几种方法及识别结果。在噪声源识别上，采用部分缸熄火的方法对机械噪声和燃烧噪声进行了分离，发现：高转速时机械噪声是降噪重点；而在高负荷情况下，首要的是降低燃烧噪声。在表面辐射噪声源的识别上，利用表面振动法和近场声压扫描的方法进行研究，发现油底壳和缸盖罩等薄壁件是噪声的主要辐射部件，是降噪的重点。     

基于Test. Lab隔热罩辐射噪声分析

为了改进汽车的振动和噪声性能,针对某牵引车在中高转速段内噪声大的现象,对薄壁件噪声产生机理和特性进行分析,提出了解决问题的诊断思路。通过NVH试验及LMS Test. lab声诊断方法,确定噪声源主要为隔热罩辐射噪声,表现为多个频率下的窄频噪声,隔热罩存在某固有频率下共振和结构阻尼太小导致受到激励时辐射噪声较大。通过改变隔热罩材料和优化结构阻尼减少隔热罩辐射噪声,经过试验验证,整车噪声中隔热罩辐射噪声降低7~8 dB(A),由62.7%降低为20.2%,优化后整车噪声降低3~4dB(A),不仅降低了噪声值,而且提升了声品质。     

柴油机中薄板部件的辐射噪声控制

为了降低4102柴油机的辐射噪声，通过试验进行了4102柴油机噪声源的识别研究。然后针对主要发生部件如油底壳及气门罩盖，通过有限元分析和模态试验的方法对附加阻尼前后的自振特性变化进行了研究，并提出了改进措施，整机试验结果表明对柴油机中薄板部件(如油底壳、气门罩盖等)附加阻尼能有效降低柴油机的整机噪声。     

柴油机气门室罩的声辐射分析

以2115型柴油机气门室罩为例,应用三维实体有限元模型和声辐射计算的边界元模型相结合的方法,研究了用压铸团状短纤维热固性树脂基（BMC）复合材料和铸铝材料的柴油机外表面壳体件的声辐射,三维实体有限元分析给出了两种材料的气门室罩在0．8～6．3kHz频率段的振动响应。将振动响应作为声辐射计算的边界元模型的边界条件,计算得出两种气门室罩在半径为1m的半球空间的辐射声压级和声功率级。计算结果表明压铸BMC气门室罩在主要频率区间比用铸铝气门室罩声辐射功率低,有降噪作用。配装压铸BMC复合材料和铸铝材料气门室罩的2115型柴油机整机噪声试验也表明：用压铸BMC气门室罩能降低整机A计权声压级噪声0．7dB。     

基于相干功率谱分析的复杂柴油机噪声源识别

噪声源识别是降噪的前提和基础,基于相干功率谱分析方法,并结合层次识别理论能够对柴油机复杂噪声源进行识别。识别中对振动和噪声信号进行相干功率谱分析,并构建柴油机噪声的复杂噪声层次诊断结构图和层次判断矩阵,进而通过层次排序识别出柴油机的主要噪声辐射源。结果发现：低频段噪声主要是供油泵、齿轮、配气机构等运动部件的机械噪声,齿轮室罩、气门室罩等薄壁件是噪声的主要辐射部件;而高频段主要为燃烧噪声,油底壳则是降噪的重点。     

内燃机阻尼薄壁件减振降噪机理分析

通过测量材料阻尼因子,对复合阻尼材料薄壁件的降噪机理进行了研究.通过比较普通钢板油底壳的阻尼特性与复合阻尼油底壳的阻尼特性之间的区别,说明了复合阻尼油底壳的优越性.通过考察频率、温度和润滑油的存在及多少等对复合阻尼油底壳的阻尼因子的影响,给出了复合阻尼油底壳的最佳使用条件,对复合阻尼罩壳在两台内燃机上安装测试,结果表明,高速情况存在润滑油温度过高导致噪声增加的现象出现,说明了上述机理分析的正确性.     

含阻尼结构的下曲轴箱声辐射特性研究

应用模态叠加法分析了油底壳在指定激励下的结构振动响应;然后应用ATV（声传递向量）＆MATV（模态声传递向量）法,在声振分析软件SYSNOISE中计算了油底壳的辐射声功率级、声场场点声压等声学结果。采用约束阻尼结构对油底壳进行声辐射控制的研究,得到了阻尼处理后的结构动态特性及声辐射特性结果。与原油底壳相比,各阶固有频率、表面振动速度、振动加速度显著降低,辐射声功率、声场声压也均有所降低,具有较好的减振降噪效果。     

结合多种方法进行六缸柴油机噪声源识别研究

针对六缸柴油机进行了噪声源识别和降噪研究工作.通过单缸熄火法进行燃烧噪声和机械噪声的分离,以及表面振动法和声学照相法,结合振动和噪声信号的频谱分析法,对发动机表面辐射噪声进行了识别;针对表面噪声辐射的主要噪声源采取了屏蔽措施.研究结果表明:六缸柴油机的主要噪声源为机械噪声,通过对齿轮室罩盖、气缸盖罩盖、充电电机外壳和喷油泵等薄壁件采取屏蔽措施,或者进行结构优化,能有效降低整机噪声.     

直喷柴油机高原运转性能及其噪声特性的试验研究

采用模拟大气压力装置研究了不同大气压力下直喷柴油机运转性能;采用表面声压级测量法,测试柴油机随不同转速、不同大气压力下以及改进壳类部件后的表面辐射噪声声功率级。试验结果表明,随着大气压力增加,柴油机功率以及扭矩均增加,表面辐射噪声随转速增加而增大,改进后的油底壳和摇臂室罩部件对降低噪声的效果提高。     

薄板箱体阻尼特性试验及应用研究

基于阻尼比的理论计算和试验测试,对黏性流体减振降噪机理进行了研究.针对等效薄板箱体,设计了不同黏性介质、不同油量和不同隔板距离双层板下的模态试验,得到了相应的阻尼特性.分析了黏性液体对结构振动噪声的影响规律,提出了改善结构阻尼特性的方法,并在双层油底壳的设计中得到了应用.试验结果表明:箱体流体量的增加、双层隔板及其隔板间油层的引入均能提高系统的阻尼比,降低系统的声辐射功率.     

参数灵敏度分析在内燃机设计中的应用研究

应用统计能量分析原理,推导出了基于统计能量分析模型的内燃机辐射噪声声功率灵敏度表达式,建立了内燃机辐射噪声声功率与设计参数之间的关系,并运用该参数灵敏度方法分析了结构内部阻尼对内燃机辐射噪声的影响,揭示了结构阻尼对辐射噪声的影响规律。结果表明适当提高源子系统的阻尼,不但可以降低其本身的辐射噪声,同时也减小了对其它子系统的功率输入,从而可降低整机辐射噪声。该研究方法可用来确定子系统的最佳阻尼因子,为低噪声内燃机设计提供参考。     

492Q汽油机表面噪声分布的研究

本利用复声强法对４９２Ｑ汽油机的表面噪声分布进行了比较详细的试验分析。     

表面振动法测量汽油机表面辐射噪声

对基于表面振动测算汽油机辐射噪声的方法进行了研究,首先对该方法的理论基础和数学关系进行探究,并以此理论为基础设计试验及数据处理方法。然后对一台四缸汽油机进行了实验验证,测量得到了表面振动速度,估计计算出发动机整机声功率和各部件的噪声贡献。实验表明测算噪声结果准确度较高,证明该方法能可靠有效地测得汽油机的辐射噪声。     

基于独立分量分析及小波变换的内燃机辐射噪声盲源分离和识别

为了分离和识别内燃机噪声源,结合独立分量分析和小波变换技术对内燃机辐射噪声信号进行了盲源分离和声源识别的研究.根据独立分量分析的基本原理,采用基于负熵极大的FastICA算法对4缸柴油机的辐射噪声信号进行了盲源分离,将噪声信号分解成一系列独立分量.采用快速傅里叶变换和小波变换技术对各个独立分量进行了分析,结合时频分析的结果和内燃机各噪声源信号的频谱结构,确定了分离得到的各独立分量与内燃机不同噪声源的对应关系.研究结果表明:这些独立分量分别对应着柴油机的燃烧噪声、活塞敲击噪声、正时齿轮噪声及排气辐射噪声等噪声源.     

柴油机表面噪声源识别及降噪技术研究

采用测量柴油机表面振动速度的方法对其进行了表面噪声源识别的研究。首先确定了柴油机各主要噪声辐射部件,并分别测量了其表面振动速度,分析了各部件的振动特性,通过表面振动速度计算了各主要噪声辐射部件辐射的声功率和它们对总噪声的贡献量,从而识别该柴油机的主要表面噪声源,最后提出了相应的降噪措施。     

有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法研究

为使轴系自由振动计算得到的固有频率更加接近实际情况,提出了一种有阻尼柴油机轴系扭转自由振动计算方法,将柴油机轴系中大阻尼部件的阻尼参数纳入到轴系扭转振动自由振动计算的考量范围。将该方法应用到某PC2-6柴油机试验台架扭振计算,计算结果与实测结果吻合较好,验证了该方法的可靠性和实用价值。     

汽油机噪声源识别及噪声控制研究

为了降低某型汽油机的噪声辐射，首先运用声强测试技术测量了该发动机四个面的表面辐射噪声分布，识别出噪声源；通过平均声压级和声功率级的测试验证了复合钢板试制的油底壳的降噪效果。研究结果表明：油底壳、皮带轮、进气、气缸盖罩为主要噪声源，复合钢板油底壳有良好的降噪效果，并提出了进一步降低该发动机噪声的改进措施。