车用交流发电机气动噪声试验研究

针对某型汽车交流发电机在高速段（6 000 r/min以上）噪声源以及各主要阶次对总噪声的贡献量问题,对交流发电机进行噪声测试分析。通过阶次分析得出气动噪声的频率特性,采用交流发电机有无前、后扇叶分别单独运转等试验方法确定各阶次噪声的具体来源以及前后扇叶对主要单阶次贡献量的大小。得到前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源,第6、8、10、12、18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分;前扇叶对12、18阶次噪声贡献明显比后扇叶大,后扇叶对6、8、10阶次噪声的贡献较前扇叶大。该方法对汽车交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的依据。     

车用交流发电机电磁振动噪声预测研究

为了从发电机设计之初就能精确预测其振动和噪声,进而进行优化设计,需要建立一个电磁振动噪声预测分析模型。以一台36槽6极对的爪极发电机为研究对象,利用有限元法计算作用在定子铁芯上的电磁力,再耦合到电机结构模型中计算瞬态电磁振动,最后将电机振动响应作为声学边界条件,利用时域边界元法计算出电机的辐射噪声。计算表明该发电机的电磁振动噪声频率以36谐次为主,与实验测试的噪声频谱分布相同,两者最大声压级相差2.9 d B,实现了较高精度的电磁振动噪声预测分析,对发电机NVH研究具有指导意义。     

旋转方向对车用交流发电机气动噪声影响分析

针对交流发电机气动噪声声源组成的复杂性和不同旋转方向对交流发电机气动噪声影响问题,基于Lighthill声学理论,采用LES(Large Eddy Simulation,大涡模拟)和FW-H(Ffowcs Williams-Hawking方程)声学模型对交流发电机气动噪声进行数值模拟。研究结果表明:LES在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次及幅值与试验对比有很好的一致性;前后扇叶为该型交流发电机的主要气动噪声声源;第6、8、10、12和18等阶次为交流发电机气动噪声主要影响阶次,且主要能量集中在1 120 Hz~5 600 Hz频率范围内;反方向运行工况的交流发电机总声压级较正方向运行时大9.17 d B,质量流量较正方向运行的小62.87 g/s。研究成果可为车用交流发电机气动噪声性能的提高提供切实可行的参考。     

基于阶次分析的爪极发电机电磁噪声源分析

爪极发电机噪声严重影响汽车的NVH性能。基于某型爪极发电机,在标准噪声实验室进行冷态空载和热态为负载工况下的台架噪声试验。处理数据发现,在低转速段,电机的电磁噪声偏大且出现了峰值,阶次分析显示36阶次主要噪声成分。建立样机的电磁学模型,对峰值噪声转速进行电磁仿真求取电磁力,其频谱显示12、24和36阶次为电磁力主要阶次。采用等效体积法建立定子模型,并装配整机模型,完成了模态仿真和模态试验。结合仿真和试验结果,发现低速电磁噪声源是电磁激振力作用下的结构共振产生,对电磁噪声的分析和控制具有一定参考价值。     

车用交流发电机气动噪声数值分析

以某型车用交流发电机（也称爪极发电机）为研究对象,采用计算流体力学技术对交流发电机的空气动力学特征进行了三维非定常数值模拟,应用滑移网格技术和大涡模拟方法对交流发电机进行气动噪声特性研究。得到大涡模拟在交流发电机噪声数值预测方面其主要阶次和对应的幅值与试验对比有很好的一致性;前后扇叶为该型交流发电机的气动噪声声源;第6、8、10、12和18等阶次为该型交流发电机的主要气动噪声成分。在数值模拟基础上,以低噪声、高流量为优化目标,对交流发电机前端盖径向栅格分布角度进行气动噪声优化设计及降噪研究。得到前端盖径向栅格倾斜40°分布角度时交流发电机远场气动噪声最低、质量流量最大。文中所得研究成果可为车用交流发电机的气动性能和高转速下噪声的改进提供一种切实可行的参考依据。     

某款车用发电机低速噪声源的识别与控制

针对某款车用发电机低速噪声偏大的问题,首先进行发电机台架噪声试验,运用阶次分析找到主要特征阶次。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对车用发电机结构进行模态分析,计算出发电机的前几阶固有频率与模态振型。结合噪声试验分析结果与模态特性,得出低速噪声偏大是由于发电机在电磁力波的激励下发生了共振的结论。最后提出改进建议,改进后的电机低速下噪声得到明显的改善,总体声压级降低约2 d B(A),共振处声压级降低约5 d B(A)。     

基于ANSYS的车用交流发电机定子建模方法分析

为了准确预测车用交流发电机的振动和噪声,需要得到电机定子准确的模态特性,而准确的仿真计算模态前提是要有准确的仿真模型。利用有限元软件ANSYS对定子铁芯分别建立实体与片状结构模型计算得到模态特性,并结合实验结果确定定子铁芯采用实体结构模型与实际最接近且计算最简便。在确定定子铁芯建模方法的基础上,对绕组通过不同的等效方式组成不同的定子模型来计算得到不同的定子模态结果,结合实验结果来选取最符合实际的模型,从而确定绕组采用等效体积的方法与实际最接近,最终确定电机定子的建模方法,为后期仿真计算的有效性提供依据。     

近场项对车用交流发电机气动噪声影响分析

为了探究近场项(反射面、端盖及定子)对车用交流发电机气动噪声的影响,基于Lighthill声比拟理论,大涡模拟(LES)方法及边界元法对交流发电机的气动噪声特性进行研究。结果表明:仿真得到的主要阶次及幅值与实验相比一致性较好,验证了仿真方法的正确性;第4、6、8、9、10及12阶次为该型交流发电机的主要阶次;反射面对各主要阶次皆有影响,端盖主要影响10阶次,定子主要影响6及9阶次;反射面对左、上测点声压级影响较大,端盖对左、右测点影响较大,定子对各测点几乎无影响;近场项对五点平均总声压级的影响大小依次为:反射面>端盖>定子。     

自适应滤波在车用发电机噪声测试中的应用

介绍车用发电机噪声的测试方法和特点,应用自适应滤波方法对车用发电机试验过程中所测得的发电机噪声与试验台背景噪声的混合信号进行分离研究,同时与独立分量分析（ICA）方法进行了比较。实验结果表明,用自适应滤波的方法能很好地把发电机噪声和背景噪声分离开来,从而使发电机生产厂家不必为控制噪声测试过程中的背景噪声而对其发电机试验平台进行改造,有效地解决了其产品噪声测试的难题。     

考虑影响声传播因素的车用交流发电机气动噪声预测

为了更准确地预测车用交流发电机的气动噪声,基于计算流体力学及声类比理论,考虑影响声传播的因素,对实验室安装条件下的某型车用交流发电机气动噪声进行研究。利用大涡模拟方法计算了交流发电机内部三维非稳态流场;依据Lighthill声类比思想,将转子表面的压力脉动等效为旋转偶极子源点集;考虑发电机机壳及实验台面对声传播的影响,建立了以机壳内表面为声源边界的半自由声场计算模型,进而预测了发电机的远场气动噪声;最后,利用实测数据对发电机气动噪声仿真结果进行了验证。结果表明:交流发电机气动噪声的辐射声场具有明显的偶极子指向特性;仿真计算结果与实验测试结果具有很好的一致性。所提的研究方法能更准确地预测发电机的气动噪声,同时可为实车安装条件下的车用交流发电机气动噪声预测提供参考。     

汽车液压减振器机械阻尼特性试验研究

针对汽车悬架用液压减振器的机械阻尼特性进行了详细的试验研究。研究中对某轿车用双筒液压减振器在正弦位移和随机位移两种加载方式下,在不同的工作温度情况下的阻尼力进行了测试,考察了加载方式、工作温度对减振器阻尼特性的影响,并在此基础上针对液压减振器的阻尼特性评价、非线性特征和动态特性进行了讨论。研究结果对于进行液压减振器的机械动力学和热动力学耦合特性仿真的理论分析,以及建立时变的,非线性的阻尼力仿真分析模型积累了丰富的数据,提供了重要的建模依据。     

V型减载式声屏障降噪特性的试验研究

V型减载式声屏障可减小高速列车气动载荷对声屏障及其基础安装结构的动力作用,但其透气结构降低了单元板件的隔声量,通过现场试验,客观地评价和分析其降噪效果对其工程应用具有重要的意义。采用ISO3095标准,基于现场测试,对比分析了高速列车以250km/h~360km/h通过状态下,安装V型或传统直立型声屏障的降噪效果。结果表明：随着列车运行速度的增加,V型减载式声屏障和传统直立型声屏障的插入损失均有较明显的下降,但V型插入损失的下降相对缓慢,在250km/h时其插入损失为13.6dBA,而360km/h时为10.2dBA,降幅为3.4dBA。对3.95m高的V型减载式声屏障与直立声屏障,当速度小于350 km/h时,直立声屏障的降噪效果更好,插入损失要大0.1~2.4 dBA;当速度大于350 km/h时,V型减载式声屏障的降噪效果更好,插入损失要大0.3 dBA。当V型减载式声屏障与直立声屏障的高度由2.95m增大到3.95m时,V型减载式声屏障的降噪效果提高的更明显,在360km/h时插入损失要大3.5 dBA。     

降低冲压噪声的试验研究

在Φ３０铜扣７冲头铝盖落料翻边模的导套和卸料板之间，以及浮动模柄的固定模炳之间，加设高阻尼弹性材料，在该模具连续空运转状态下，通过实测，获得显著降噪效果。     

钢轨噪声控制技术的实验研究

对列车运行引起的钢轨振动和噪声进行了初步的探讨,分析了钢轨振动、噪声的基本特征.采用自由阻尼、阻尼材料加添加物、钢轨噪声控制器三种噪声控制方法对钢轨进行了处理,实验验证了不同方法的噪声控制效果.结果表明阻尼材料加添加物具有较好的中高频噪声控制效果,采用脉冲激振对比实验的降噪效果可达6～8 dB,而钢轨噪声控制器在中低频处的噪声控制效果较好,采用脉冲激振对比实验中低频降噪量4～6 dB.由此可见阻尼材料加添加物和钢轨噪声控制器两种钢轨噪声控制方法具有较好的互补性,联合应用可望得到较好的噪声控制效果.     

EMU6车外受电弓噪声源特征试验研究

有效辨识噪声源是高速列车噪声治理的基础。基于相控阵列识别技术,对EMU6试验列车展开250 km/h~350 km/h速度级的车外噪声源识别试验研究,获得列车声源表面的噪声源识别云图。试验结果表明受电弓区域是除了转向架区域外最为明显的噪声源区域,且受电弓区域的声功率级值与车速的5~6次方成正比,以气动噪声为主。针对300 km/h时速下对比升弓受电弓的"前车升弓"与"后车升弓"两种工况的差异性,试验结果表明"后车升弓"工况下的声功率级比"前车升弓"工况下声功率级大1 dB左右。受电弓区域频谱图呈现出多峰-宽频的特性,从噪声源频谱能量占比图可以得到受电弓区域的噪声能量主要集中在中低频段,1 250 Hz以下频段能量占比达到90%。通过声学相似性分析,受电弓区域部分杆件气动噪声源具有一定的St数相似性,具有显著的扰流发声特性。     

汽车车内制动噪声主动控制

部分汽车制动时的车内噪声以低频成分占主导。低频噪声能量大,车内较强的低频制动噪声会给乘员带来不舒适的乘坐感受,降低车辆的乘坐舒适性。采集三辆轿车车内60 km/h紧急制动时司机位双耳处噪声信号并进行时-频域分析,分析结果与实车试验乘坐感受一致,接着运用低频噪声消噪效果较好的主动噪声控制方法,结合自适应LMS算法对样本信号进行消噪仿真实验,制动噪声低频部分得到较大的抑制,特别是在20 Hz~50 Hz低频带内,噪声能量衰减明显。     

中型客车车内加速噪声特性的实验研究

车内加速噪声是车辆NVH特性的重要方面之一.分析了中型客车急加速和慢加速车内噪声A声级随发动机转速的变化规律,在对其进行时频域分析的基础上,归纳出了两种加速噪声在噪声特性方面的不同.两种加速噪声的频率结构基本相同,但急加速噪声频率成分比慢加速噪声略高.某一转速下的急加速噪声A声级比对应转速下的慢加速噪声大2～3 dB.     

聚能装药爆炸噪声控制装置试验研究

为了研究不同结构的噪声控制装置对聚能装药爆炸的噪声控制效果,设计两种爆炸噪声控制装置,对两种装置进行试验研究。试验表明,封闭式噪声控制结构的噪声控制效果明显优于开孔式噪声控制结构,降噪量平均值分别为22.6%、17.9%,而且两种装置均穿透了40.0 mm厚均质45^#钢靶板,对聚能装药的侵彻深度几乎没有影响。