计算模态分析在发动机振动噪声中的应用

模态分析是振动和噪声分析的基础。本文介绍了模态分析的基本理论以及计算模态分析在解决发动机振动噪声过程中的应用。     

噪声对光声气体检测系统影响的研究

工作环境是影响光声气体检测系统的一个重要因素。实验发现,噪声对光声信号有很大的影响,导致甲烷气体浓度检测的不准确性。该文对不同甲烷气体浓度在有噪声和无噪声的情况下,测量光声信号的大小。通过对比,引入修正函数对在噪声情况下的光声幅值进行校正。实验表明了该方法切实可行。     

齿轮系统噪声预估及声诊断方法研究

通过对正常齿轮系统和故障齿轮系统振动信号的试验测试,提取了正常与故障齿轮的信号特征,以声学理论为基础,在系统运转的情况下分别在时域和频域对系统振动所产生的声压进行了模拟计算,并对正常情况、齿根裂纹故障情况(深度为3mm和5mm)、分度圆裂纹故障(深度为2mm和4mm)及齿面磨损情况下齿轮系统的辐射声压进行了比较分析,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,利用声诊断方法不仅可以较好地对几种典型故障(类型,大小)进行初步定征和识别,在故障诊断领域有良好的应用前景,而且可以降低声压级测量的成本,有效避免环境噪声的影响。     

基于结构声辐射的涡旋压缩机噪声测量方法研究

在振动表面结构声辐射原理的基础上,根据振动与噪声的相关性,提出了一种通过振动信号检测设备噪声的具体实现方法。并以涡旋压缩机为对象,利用实验的方式获取了压缩机振动—噪声经验公式,经测点简化后,得到适用于生产现场的快速、准确的压缩机噪声检测方案。     

火箭发动机喷流噪声数值模拟及声振分析

为给火箭系统结构振动响应分析提供有效载荷,采用雷诺平均N S（Reynolds averaged N S,RANS）方程求解喷流流场与用非线性声学求解器（Non linear Acoustics Solver,NLAS）求解喷流声场相结合的方法,对某高超声速火箭液体发动机喷流噪声进行数值模拟.用有限元法和统计能量分析相结合的方法,求解发动机模型在噪声作用下的全频段振动响应.计算结果表明：发动机喷流噪声声压级大小与喷流流场的湍流动能密切相关,湍流强度大的位置喷流噪声声压大;喷流流场初始段混合层内产生的噪声在高频段大于过渡区内产生的噪声,但中低频段却相反.     

基于FCV声固耦合模型的车内噪声预测

为了更精确地对燃料电池轿车(FCV)的车内噪声进行仿真研究,在详细的车身结构有限元模型和乘座室声学有限元模型基础上,建立了多子系统声固耦合模型,并进行了声固耦合模态分析。将试验所得的激励信号加载于该模型进行频响分析,得到车内噪声的响应量与实验值基本吻合。故多子系统的声固耦合模型较真实地反映了燃料电池轿车的振动噪声特性,为进一步的模态参与分析和板件贡献分析打下了基础。     

地铁车轮振动声辐射特性和车轮降噪

为降低地铁车轮振动噪声,建立车轮三维有限元模型实体网格,利用有限元法计算车轮的固有频率和模态振型;将径向单位力激励下的车轮表面振动速度作为边界条件,采用直接边界元法分析车轮振动声辐射特性;利用阻尼措施降低车轮辐射噪声.结果表明：轮辐和踏面是产生高频噪声的主要部位,在3 731.3 Hz的声功率级最高为69.2 dB(A),此频率下轮辐对总声压贡献最大;采用阻尼措施后声功率级最高值下降4.7 dB(A).数值仿真结果可以为低噪声车轮的研究提供参考.     

双层圆柱壳振动传递及声辐射试验研究

对有限长的敷设阻尼材料的加筋双层圆柱壳进行振动和声辐射试验,测量了壳体的结构响应和水中的辐射声压。对全部敷设隔声去耦材料、内壳全部敷设隔声去耦材料、外壳全部敷设以及外壳部分敷设4种工况下的近场声压进行了对比,分析了单频激振时内外壳间的振动传递特性。结果表明:托板在内外壳的振动传递中起着较大的作用;且内外壳全部敷设隔声去耦材料对抑制振动和声辐射很有效。     

船舶振动及舱室噪声评价集成软件开发

基于国际标准化组织（International Standard Organization, ISO）和国际海事组织（International Maritime Organization, IMO）关于船舶振动和噪声的评价标准,开发船舶振动及噪声一体化评估集成软件,给出船舶振动和噪声的评价方法和流程.实船振动和声学设计算例验证该软件评估结果的可靠性及评估过程的高效性.     

点阵多孔金属夹芯板振动特性分析及优化设计

采用空间桁架结构分析的网架结构连续化方法对点阵多孔金属夹芯板的夹芯层桁架进行了连续化处理,即,将夹芯层桁架等效为连续介质,并分别推导了金字塔型、四面体型、kagome型和4杆型点阵多孔金属夹芯板的抗弯刚度和等效剪切刚度．然后,应用分解刚度法推导了四边简支条件下点阵多孔金属夹芯板的固有振动频率公式,并与有限元计算结果进行了对比,表明所得公式具有较高的精度．最后,研究了夹芯板单胞结构尺寸对固有振动频率的影响,以夹芯层高度和桁架杆截面尺寸为设计变量,以第一阶频率最大化为目标对夹芯板进行了优化,优化后的夹芯板振动频率得到了明显提高．     

采煤机噪声与振动特性研究

为研究复杂煤层赋存条件下采煤机噪声与振动特性,对采煤机振动与噪声源进行了分析,发现采煤机工作时的噪声是由不同性质的噪声形式相互耦合形成的,截齿在截割过程中受到的非线性瞬时冲击载荷造成的振动是采煤机产生噪声的主要根源,改善采煤机工作过程中的设备振动可有效降低工作面的噪声级。利用协同仿真技术建立了采煤机截割部的虚拟样机并对其进行了动力学仿真分析,得到了关键零部件的振动及其变形状况:壳体伸出端与调高耳部振动较为剧烈,严重影响了传动系统和调高系统的稳定性;行星架存在着严重的扭曲变形及剧烈的振动,降低了支撑轴承的寿命。为降低采煤机工作过程中的振动,根据仿真结果对壳体结构进行了局部优化设计,优化后的壳体振动明显减弱,力学性能得到了显著提高,可有效改善采煤机的振动特性,降低工作面的噪声级,使采煤机有效平稳运行。     

变电设备噪声与振动的实时控制系统研究

为了解决变电设备噪声与振动给居民带来生活不便的问题,本文提出了变电设备噪声与振动装置,设计了变电设备噪声与振动控制系统.实验结果表明,本文研究的系统降噪效果相对较好,在距离变电站1 m时效果更好,噪声值由67 dB降低到48 dB,距离变电站22 m时噪声降到37 dB,并且本文系统检测噪声值与实际噪声值相差不大.     

某型汽车驱动桥噪声分析研究

研究汽车运行稳定性优化问题,针对在汽车驱动桥设计中,由于驱动桥支持在悬架上,受簧上振动质量和扭转的作用以及路面不平的影响,会产生强烈的弯曲振动和扭转振动,特别是在共振的情况,会产生强烈的噪声.为了改善车辆的舒适性,在动态冲击下达到减震降噪作用,提出采用ADMAS软件对驱动桥总成进行瞬态响应分析,分析比较得出了可能产生较大振动和噪声的频率值,针对频率值,对驱动桥壳进行谐响应和辐射噪声分析,找出桥壳主要的振动噪声源,对桥壳结构提出改进措施,有效地控制车驱动桥的噪声.     

陀螺转子用角接触球轴承的低振动优化设计

以角接触球轴承仿真分析软件仿真结果为依据,对轴承结构参数对振动的影响进行了单因素分析。在单因素分析结果的基础上,采用正交优化设计方法对B7008轴承进行了多因素优化。     

基于大数据的辅机设备振动噪声监测分析平台

分析了对辅机设备进行状态监测和分析研究的必要性,创新地将大数据技术应用于该领域,解决了该研究领域中的关键技术难题,设计并实现了一个辅机设备振动噪声大数据监测分析研究平台。平台采用流式数据实时分析技术和实时批处理技术相结合的方式,采用Storm+Hadoop大数据处理架构。一方面,利用Storm以流计算的方式,对噪音、振动、电流、电压、谐波等海量原始数据进行快速计算和处理,并将处理后的数据传输至实时监测中心;另一方面,采用批计算技术,将海量原始数据存储到基于Hadoop的分布式文件系统中,建立大数据库,再采用基于MapReduce的大数据分析技术对海量数据进行数据挖掘和建模。该平台的研究不仅实现了对辅机设备的运行管理的监测和分析,还可以作为辅机设备振动噪声大数据建模和研究的基础。     

反应堆一回路振动噪声监测系统的设计与实现

参考核电厂振动噪声的相关国际标准DIN-25475,结合目前我国运行核电厂的实际安全需求,开展一回路振动噪声监测系统的设计与研制。通过分析反应堆系统内的激励源和影响,获得监测对象,并明确研究目的。通过开展一回路压力容器绝对位移、主泵与主管道相对位移、一回路冷却剂压力脉动监测技术研究,实现了相关硬件的研制与软件的设计和开发。利用误差传递分析与试验验证相结合的方式,对系统的压力脉动、绝对位移和相对位移测量单元性能进行了测试。试验结果表明,通道测量误差均小于10%,满足核电厂应用要求,弥补了我国相关技术短板,为系统的国产化应用奠定了基础。该项技术的应用将为反应堆关键设备的状态监测及健康管理提供数据支持和技术积淀,有效促进设备健康监测的智能化、集成化。     

含乘性噪声的声发射信号降噪方法研究

针对声发射噪声信号的特点,研究了适合含乘性噪声的声发射信号的自适应滤波器和小波分解降噪方法,并对这2种降噪方法的降噪仿真结果进行了对比,结果表明自适应滤波器降噪方法更适合含乘性噪声的声发射信号的降噪处理。     

振动、噪声信号的阶比分析与DSP实现

介绍了阶次这一特征分量在机械故障诊断中的作用,及其原理和各种具体实现方法。在比较几种传统方法后,提出了采用高速数字信号处理器DSP电路和插值算法来进行振动和噪声信号的提取,克服了基于锁相环电路的等转角采样方法跟踪精度低、速度慢和使用不便的缺点。     

复合材料噪声干扰下的振动控制优化算法仿真

复合材料在噪声干扰下的振动优化控制过程中,针对复合材料噪声干扰下的无规则振动进行控制时,传统的方法通过在复合材料结构中,安置隔振和隔声材料来达到抑制噪声与振动的目的.但是,传统方法没有区分材料中的不同点振动源强度不同带来的问题,无法解决不同点振动强度不同带来的控制误差.为了解决上述问题,提出了采用结构声强算法的复合材料噪声干扰下的振动控制方法,计算复合材料层板结构表面在动荷载作用下各单元的力和速度,获取复合材料层板结构表面的结构声强.根据结构声强的向量图和流线图,找出主动控制力的有效控制位置,完成复合材料噪声下的振动控制.仿真结果证明,基于结构声强的振动控制法的抗震性能有了较大的提高.