基于伪WIGNER-VILLE分布的汽车关门声品质评价参数研究

汽车关门声品质评价是汽车噪声、振动和声振粗糙度(Noise vibration and harshness,NVH)的重要研究内容之一.针对汽车关门声品质评价问题,基于伪WIGNER-VILLE分布,研究提出一个新的声品质评价参数——基于伪WIGNER-VILLE分布的声品质评价参数(Sound metric based on pseudo WIGNER-VILLE distribution,SMPWVD).在进行汽车关门声品质评价时,先采集汽车关门声音信号,计算其伪WIGNER-VILLE分布,再对得到的伪WIGNER-VILLE分布系数进行数值处理,即可得到新的声品质评价参数——SMPWVD.为评价该参数的有效性,将该参数与传统的声品质评价参数(响度,尖锐度)一起,分别与主观评价试验得出的关门声品质偏好性绩效值进行相关性分析.结果表明,所提出的新评价参数SMPWVD与声品质主观偏好性绩效值有更高的相关性,能更准确地评价汽车关门声品质.     

发动机激励引起的车内结构噪声研究

在MSC.Nastran中建立某微型车动力总成系统刚体模型,将刚体模型与有限元柔体车架连接,考虑柔性体对动力总成刚体模态的影响,计算发动机二阶惯性激励随转速变化引起的车内结构噪声。通过板件贡献量分析,评价并确定对声压贡献突出的板件。根据分析结果提出相应的改进措施,降低发动机激励引起的车内噪声。     

基于自适应线调频基原子分解的时域同步平均方法及其在变转速齿轮故障诊断中的应用

提出一种基于自适应线调频基原子分解(adaptive chirplet atomic decomposition,ACAD)的时域同步平均方法,并将其应用于低信噪比下变转速齿轮故障诊断。首先对齿轮振动信号进行ACAD分解估计齿轮所在轴的转速曲线;然后根据转速曲线对信号进行等角度重采样,以满足时域同步平均方法对信号周期平稳的要求;再利用时域同步平均方法对重采样信号进行处理,处理后的信号具有很高的信噪比;最后,对其进行FFT变换,其阶次谱上非常清晰地显示齿轮的调制阶次,从而揭示齿轮的故障信息。仿真算例与应用实例证明了该方法的有效性。     

基于振动响应场的结构形状优化方法研究

建立了基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于振动响应场的结构形状优化方法,以控制结构振动。该方法选取一组振动峰值处的振动响应场作为结构形状参数化模型的向量场,用一组向量场的线性组合定义修改区域的形状优化函数,以振动响应场的系数为设计变量,结合遗传算法优化结构形状以减小结构振动。研究了外部激励下的结构形状优化。数值算例表明该方法可以有效控制结构振动。     

基于Pro/E的电梯虚拟设计方法探讨

分析了国内外电梯行业发展的现状,针对国内中小电梯企业生产现状,提出了电梯产品虚拟设计的方法。即在进行电梯设计时,充分发挥Pro/E的参数化建模功能,在虚拟环境下进行设计。经过实际应用,与传统方法相比不仅缩短了设计周期,大大降低了生产成本,而且保证了产品设计的质量,具有巨大的工程实用价值。     

基于最优品质因子信号共振稀疏分解的滚动轴承故障诊断

滚动轴承常常在复杂工况下工作,当滚动轴承出现局部故障时,其振动信号中除了与故障信息相关的周期性瞬态冲击成分外,还包含轴转频等谐波成分和背景噪声。因此,在滚动轴承故障早期,对滚动轴承振动信号直接进行包络解调分析往往效果不佳。针对上述问题,提出了基于最优品质因子信号共振稀疏分解的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先以信号共振稀疏分解低共振分量的峭度最大为目标,利用遗传算法对信号共振稀疏分解方法的品质因子进行优化,得到最优品质因子;然后利用最优品质因子对轴承振动信号进行信号共振稀疏分解,得到高共振分量和低共振分量;最后对低共振分量进行希尔伯特解调分析,提取轴承故障特征频率,进而诊断滚动轴承故障。仿真信号和试验信号的分析结果表明,该方法能有效提取轴承故障振动信号中的冲击成分,诊断轴承故障。     

基于6σ的车身噪声传递函数稳健优化设计

为提高设计稳健性,将6σ稳健优化设计引入车身噪声传递函数优化过程。将6σ质量管理、可靠性设计稳健设计相结合,考虑设计变量、约束条件目标函数在内所有不确定性信息,不仅满足优化目标函数、提高系统可靠性要求,使系统响应均方差最小化,即提高稳健性。以某型汽车为例,在汽车声固耦合有限元模型基础上采用基于试验设计的二阶多项式响应面模型,以车身总质量一阶模态频率为约束条件驾驶员耳旁声压级响应均方根值为目标函数,在基本随机变量概率特性已知情况下对车身噪声传递函数进行6σ稳健优化设计,与传统确定性优化设计相比表明该方法的有效性。     

拉普拉斯特征向量相关谱及其在滚动轴承故障诊断中的应用

为了将谱方法的模式识别能力应用于机械故障诊断领域,提出了拉普拉斯特征向量相关谱,并应用于滚动轴承故障诊断。拉普拉斯特征向量相关谱定义为拉普拉斯矩阵特征向量之间夹角余弦的绝对值,由特征集的拉普拉斯矩阵进行标准正交分解后得到,具有计算过程简单、运算速度快等特点。基于拉普拉斯特征向量相关谱的滚动轴承故障诊断方法首先在时域、频域和能量熵域对滚动轴承振动信号进行特征提取,组成特征集;然后对特征集的拉普拉斯矩阵进行标准正交分解,计算拉普拉斯特征向量相关谱;最后通过相关谱矩阵实现滚动轴承不同故障类型的识别。应用实例表明,该方法能有效识别滚动轴承故障。     

桩—土系统等效刚度的优化迭代识别方法

本文阐明了桩——土系统筹效刚度的物理意义,提出了一种利用实测桩顶导纳数据和优化方法识别等效刚度的方法,给出了两个应用实例来说明方法的有效性。     

声学数值计算的分区光滑径向点插值无网格法

针对标准的有限元法分析声学问题时由于数值色散导致高波数计算结果不可靠问题,将分区光滑径向点插值法(cell-based smoothed radial point interpolation method, CS-RPIM)应用到二维声学分析中,推导了分区光滑径向点插值法分析二维声学问题的原理公式。该方法将问题域划分为三角形背景单元,每个单元进一步分成若干个光滑域,对每个光滑域进行声压梯度光滑处理,运用光滑Galerkin弱形式构造系统方程,并按有限元中方法施加必要的边界条件。CS-RPIM提供了合适的模型硬度,能有效降低色散效应,提高计算精度。对管道和二维轿车声学问题的数值分析结果表明,与标准有限元法相比,CS-RPIM具有更高的精度和准确度,在高波数计算时这种优势特别明显。