基于声源监测的厂界噪声预测及贡献分析方法研究

噪声监测是环境噪声预测和治理的重要技术方法。提出了一种基于声强测量的声源监测方法并应用于电厂环境噪声预测和厂界噪声贡献分析。在电厂主要设备噪声源附近布置测点测量并计算设备厂房的辐射声强，将设备厂房简化为面声源建立噪声预测模型，并以测量计算的声强级作为声源模型的源强。利用该模型计算厂界预测点A声级，与实验值具有良好的一致性，验证了该声源监测方法数据的可靠性与噪声预测模型的正确性。通过该模型计算分析了电厂主要噪声源对厂界噪声排放的贡献和影响，为电厂噪声治理提供技术依据。     

工况传递路径分析用于辨识车内噪声源

为了在不拆除耦合部件情况下,实现车内噪声辐射源和振动激励源快速辨识,应用工况传递路径分析方法建立车内噪声传递多输入、单输出模型。进行偏奇异值分析辨识出车内噪声主要辐射源和振动激励源,计算各条传递路径对车内噪声贡献量,并且将目标点合成噪声与实测噪声进行对比。在定置怠速工况下通过拆除某路径后预测噪声与实测噪声对比,验证模型正确性。该方法不限具体车型,可以广泛地应用于车内噪声传递路径分析。     

高速汽车驾驶员耳侧噪声贡献量分析

汽车高速行驶过程中,车外气动噪声和轮胎辐射噪声对人耳侧的影响难以定量分析。利用高速公路试验结合传递路径分析的方法,研究汽车高速工况下车外相关位置气动噪声和轮胎辐射噪声的传递特性;对驾驶员耳侧的气动噪声和轮胎辐射噪声进行定量分析,计算出车外不同位置、类型噪声对驾驶员耳侧的噪声贡献量;分析车外不同类型噪声源的贡献量随车速的变化特性;将高速工况驾驶员耳侧拟合噪声信号与实测信号进行对比分析,确定了车外不同位置噪声贡献量在频域上的分布规律。     

某型汽车空气路径噪声贡献分析

车内噪声在低速行驶下主要贡献来源是结构路径噪声,随着车速的提高,空气路径噪声对车内噪声的贡献逐渐增大。针对某型前置后驱车车内目标点进行了空气声的传递路径分析,建立分析发动机舱室空气声、排气噪声、轮胎噪声对车内噪声贡献的流程和技术。首先根据互易原理测量了各个空气噪声源到车内目标点的声学传递函数,在实际行驶工况下测试各个空气声源点的噪声数据,再根据谱分析理论,结合输入与输出之间的重相干函数计算空气路径噪声对车内噪声的贡献量,比较了不同工况,不同频率空气声路径噪声对车内噪声的影响,最后对于该车型的空气声贡献情况进行了总结,并对车辆的优化设计提出了合理化建议。     

高速汽车驾驶员耳侧噪声贡献量分析

摘 要：汽车高速行驶过程中,车外气动噪声和轮胎辐射噪声对人耳侧的影响难以定量分析。利用高速公路试验结合传递路径分析的方法,研究汽车高速工况下车外相关位置气动噪声和轮胎辐射噪声的传递特性;分析了气动噪声和轮胎辐射噪声信号的频谱特性;对驾驶员耳侧的气动噪声和轮胎辐射噪声进行了定量分析,计算出车外不同位置、类型噪声对驾驶员耳侧的噪声贡献量,并进行了贡献量排序;将高速工况驾驶员耳侧拟合噪声信号与实测信号进行了对比分析。     

列车轴承故障声音信号单通道去相关分离矫正EI北大核心CSCD

道旁声学监测信号具有多声源、陡畸变和强噪声的特点,这给基于声音信号的列车轴承故障诊断带来阻碍。针对道旁声学监测系统(track-side acoustic detection system,TADS)轮轨接触噪声干扰和多普勒畸变问题,提出了一种单通道去相关声源分离矫正方法(single channel de-correlation blind source separation-time-domain interpolation resampling,SCDBSS-TIR)。采用单个麦克风正对轮对轴承采集含噪单通道观测信号,利用奇异谱分析转换为双通道观测信号;利用多个时延相关矩阵特征值分解进行声源分离;利用时域插值拟合矫正法进行多普勒畸变矫正。采用单麦克风-双声源圆周运动模型开展仿真和试验验证,仿真和试验表明,在多普勒效应影响下,所提方法的分离效果优于经典的正定盲源分离法,同时对带内噪声的消除效果良好,所提方法有望在TADS中得到应用。     

时速250公里动车组车内声源特性及其贡献量分析

针对时速250 km/h动车组车内噪声问题,使用试验和仿真相结合的方法,对其车内声源特性及其贡献量进行分析。首先,通过球形声阵列系统测试分析动车组的车内源强、频谱及分布特性,明确客室端部噪声主要能量集中在中心频率400 Hz~2 000 Hz的1/3倍频带,声源主要位于风挡区域和地板区域。然后,基于统计能量分析(SEA)方法,建立动车组的车内噪声仿真模型。模型中,声源激励采用线路试验实测数据、车体结构声学特性参数由实验室测试确定。进而,将仿真预测结果和声源识别结果进行联合对比,验证仿真模型的可靠性。最后,通过深入分析动车组车内噪声SEA模型的功率输入贡献,并对客室端部的噪声传递进行量化排序,确定各声源的车内噪声量化贡献。结果表明,时速250 km/h动车组的客室端部噪声源主要是轮轨噪声、其次为气动噪声。其中轮轨噪声在50 Hz~100 Hz和315 Hz~5 000 Hz的1/3倍频带贡献量达到80%。所有声源经由地板和风挡连接处传声贡献率为50%、侧墙和顶板贡献率为38%。     

基于实时车辆源强的交通噪声预测模型研究

道路交通噪声预测是公路建设与使用过程中的重要一环,准确预测交通噪声对道路两旁敏感点的噪声贡献和影响能为噪声治理提供强有力的技术支撑。该研究从移动声源在预测点产生的声能推导出交通噪声计算数学模型。通过实验室测试和实地测试进行验证,得出预测点位测量值与预测值的差值在3 dB(A)以内,说明使用该数学模型进行预测噪声具有很强的适用性。再通过该模型的应用研究,计算某一敏感点噪声主要受多长范围内道路的影响,以此作为依据为后期治理提出一些建设性的意见。     

采用波束形成和传递路径分析的室内噪声源评价

在室内噪声控制中,由于噪声源数量多且室内声场复杂,造成噪声源评价困难。提出一种室内噪声源评价方法：首先根据声源可能存在的位置进行区域划分,然后在各区域内利用波束形成方法进行声源定位,找到该区域A计权声压级最大的噪声源。再将各主要声源对噪声评价位置进行传递路径分析,计算各声源对该位置的贡献量。最后通过传递路径分析合成的噪声与该位置实际所测噪声的误差分析判断主要声源识别的有效性。仿真研究表明该方法能有效降低室内混响对声源定位的影响,减小传递路径方法的工作量,便于找到对评价位置影响最大的主噪声源。     

车身板件对车内噪声的贡献量分析

讨论车身板件对车内空腔辐射噪声的贡献量分析.通过对声源强度和声学传递函数的乘积求和来进行某块板在目标位置声压贡献量的合成.利用互异法间接测量声学传递函数,通过截面面积和其法向加速度的乘积得到声源强度值.模拟计算前面试验边界条件建立的有限元模型,有限元计算结果和实测数据进行对比.     

基于现代谱估计的噪声源在线识别方法研究

在噪声治理实践中,常常需要鉴别多源噪声中各声源对总体噪声的贡献情况,即各声源在总体噪声中所占比重。以两个噪声源的情况为例,将现代谱估计应用于噪声源识别研究中,不仅对主噪声源进行了识别,而且定量计算了各个噪声源所占比重,得到了比较好的结果。结果表明,现代谱估计在噪声源识别中是可行的。     

基于自相关降噪的混叠转子振动信号分离

航空发动机在运行过程中,传感器测得的振动信号是各振源的混叠信号,且含有很强的噪声。常规的信号处理方法难以分离混叠信号,对机器的健康监测和故障诊断造成了很大的困难。介绍了盲源分离基本原理和方法,指出盲源分离算法在强噪声环境下失效。针对强噪声环境下的混叠振动信号,提出首先通过时延自相关降噪方法对振动信号进行降噪,然后通过盲源分离算法对降噪后的信号分离。仿真结果验证了提出方法的有效性。最后,利用该方法对实测混叠转子振动信号成功实现了降噪和盲分离,为噪声环境下的混叠信号分离提供了一种新的方法。     

离心泵作透平流体诱发外场噪声特性及贡献分析

以某离心泵作透平为研究对象,对流体诱发的外场噪声特性进行了数值计算和试验研究。在典型流量下,采用雷诺时均方法获取壁面偶极子声源,并利用FEM/AML方法求解出叶轮和壳体偶极子源作用的流动噪声,基于声振耦合法计算出流体激励结构振动产生的外场流激噪声,分析不同性质噪声源的频谱特性,同时评估外场声源在各个频段下的贡献量。借助模态试验对透平壳体结构的模态参数进行了识别。结果表明,计算与试验振型近似,固有频率平均相对误差小于4.60%。结构的影响使得外场五阶叶频处声压最高,二阶叶频处次之。壳体偶极子作用的流激噪声对外场噪声的贡献最大,其次是壳体偶极子作用的流动噪声,叶轮偶极子作用的流激噪声对外场噪声贡献最小。研究结果为低噪声叶轮机械设计提供了一定的参考。     

基于OTPA方法的挖掘机驾驶室结构噪声源识别

工况下传递路径分析方法(OTPA)是在传统TPA方法的基础上改进而来的。目前OTPA方法已经广泛应用于工程机械领域振动信号之间的传递特性分析中,而在振动和噪声信号之间的应用较少。应用OTPA方法,以发动机振动为主要激励源进行分析,研究某型液压挖掘机的驾驶室耳旁结构噪声,并采用奇异值分解技术对输入信号进行处理。通过对比合成信号和实测信号,验证OTPA方法的有效性。通过各路径的噪声贡献分析,对降噪措施提出建议。     

基于信号分离技术的波束形成算法研究

波束形成算法具有计算效率高,计算结果稳定等优点,被广泛应用于噪声源定位。因此,对波束形成算法的深入研究及扩展具有重要的意义。特征值分解、相干输出谱分析等技术能够对被测信号进行分解,常用于信号分离和贡献量分析,具有广泛的研究与工程应用价值。结合上述信号分离技术,将特征值分解和相干输出谱分析应用于波束形成算法的前处理,提出基于特征值分解和相干输出谱的两种“衍生”波束形成算法。在此基础上,采用圆形二维传声器阵列对三个人工白噪声声源进行声源定位测试,数据分析结果验证基于特征值分解和相干输出谱的波束形成算法对声源识别和声源云图分离的有效性。两种算法均能够对声源云图进行有效分离,进而将各个声源云图与其激励源相关联。     

潜艇舱段模型机械声源定量识别试验研究

针对潜艇机械声源的分离量化问题,采用了将偏相干输出谱分析与层次分析相结合的层次诊断方法。建立了复杂噪声源分离量化的递阶层次结构,并通过两两比较构造判断矩阵,通过各层权重组合处理得到各噪声源的分离量化结果;为了验证该方法在实际工程应用中的有效性,开展了潜艇舱段模型机械声源定量识别水池试验研究,采用层次诊断分析方法实现了机械声源贡献分离,并通过模型偏心电机、激振器单机和组合单机试验工况考核了机械声源分离精度。经舱段模型试验验证,采用层次诊断方法得到的机械声源贡献分离偏差小于3 dB(50 Hz~1 kHz)。舱段模型试验验证了层次诊断方法在机械声源定量识别中的可行性,并为该方法的工程实用性提供支撑。     

往复式冰箱压缩机噪声测试与消声分析

某型号冰箱压缩机运转时存在噪声值偏大问题。为降低噪声,采用对比测试分析法对五种不同工况下的样机进行了噪声频谱测试与声源识别,明确了气动噪声为主要声源,机械噪声为次要声源,而电磁噪声对整机影响较小。气动噪声为排气管内高速高压气体产生周期性气流脉动和气流喷注噪声,呈宽频分布特征,峰值频率为2000Hz,对应噪声值为49.3dB(A)。此外,压缩机激振频率引发排气管低频振动。提出了设置排气管消声器与安装弯管减振弹簧等改进措施,与改进前测试结果比较,改进后整机噪声下降了1.83dB(A)。     

客运列车声屏障的等效频率试验研究

设置声屏障已成为了世界各国实现铁路噪声控制的主要措施, 然而声屏障的设计受到多种因素的影响,其中声屏障等效频率是关键因素之一,直接影响着声屏障衰减量的计算。为使声屏障设计更加准确、快捷、可靠,本文将根据我国铁路实际运营情况,针对不同机车牵引类型,不同运行时速下客运列车的噪声频率特性进行试验研究,通过对现场实测数据进行统计分析,得出了不同工况下客运列车的声屏障等效频率。     

车内噪声烦恼度的声品质分析

以4种类型轿车在不同车速下匀速行驶时不同位置点采集到的车内噪声样本为评价对象,采用等级评分法对车内噪声声品质烦恼度进行主观评价试验,分析计算各噪声样本的心理声学客观参数;通过相关分析和多元线性回归分析,建立匀速车内噪声主观评价烦恼度与心理声学客观参数间的数学模型。研究结果表明,在良好路面和匀速工况下车内声品质烦恼度主要受低沉度和音调度两个心理声学客观参数影响。     

城市轨道交通槽型梁结构噪声计算与分析

该文用模态叠加法对城市轨道交通槽型梁进行车-轨-桥耦合动力计算,借助SYSNOISE求出模态声传递向量MATVs,进而用MATVs和梁的模态坐标响应计算桥梁的结构噪声。噪声计算值与实测值在频率分布和幅值上有较高的一致性,证明振动与噪声数值模型的可靠性。槽型梁结构噪声的线性声压级峰值频率为40Hz~80Hz,数值计算表明:动力分析只需考虑轮轨竖向接触即可满足结构噪声计算要求;考虑200Hz以下的声源激励和100Hz以下的结构模态作为边界条件可达到较好的噪声计算精度;调节轨下胶垫的刚度能有效减小结构振动,降低结构噪声2dB~3dB;声压级和车速有强线性关系。