噪声与振动控制

Select

2018-6期目录封面、2018年全年目录

2018, 38(6): 0-1.

摘要 ( )

PDF(1111KB) ( )

相关文章 | 计量指标

Select

某中型履带式挖掘机越障动力学建模与分析

秦仙蓉1，赵书振1，沈健花2，张氢1，孙远韬1

2018, 38(6): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.001

摘要 ( )

PDF(1496KB) ( )

建立了履带式挖掘机的11自由度简化力学模型，利用拉格朗日法完成了数学建模。确定了挖掘机越障过程中所受到的激励，求解了系统在不同激励输入形式下的动态响应。结合虚拟样机技术，完成了履带式挖掘机在只有路面障碍激励下的虚拟样机动力学仿真，将简化力学模型数值求解结果与虚拟样机动力学仿真结果相互对比。结果表明：两种分析方法得到的动力学响应结果均符合预期分析；两种方法分析结果基本吻合，实现了两种模型的相互校验，说明了所提出的动力学建模与分析方法的正确性，可为履带式挖掘机越障动态特性研究提供借鉴与参考。

相关文章 | 计量指标

Select

部分可观测车辆系统非线性随机振动的最优控制

张巍1，应祖光2，颜光锋2

2018, 38(6): 7-11. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.002

摘要 ( )

PDF(1436KB) ( )

车辆运行过程的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标，该振动对于车载器件的正常工作具有极其重要的影响，因此必需进行车辆随机振动控制。重型多轴车辆受空间限制其悬架采用可转动的斜杆支承，且控制器如磁流变阻尼器也斜向安装在悬架与车轮之间，导致系统的几何非线性，其非线性随机振动控制方法与效果完全不同于普通车辆。同时由于不可避免的观测噪声，导致部分可观斜杆支承车辆系统的非线性随机控制新问题。本文考虑车体与车轮的垂直耦合运动、及斜支承杆的转动，用拉格朗日方程建立车辆控制系统模型的运动微分方程，转化为非线性的耦合振动方程，同时建立包含测量噪声的系统观测方程，形成一个部分可观系统的非线性随机最优控制问题；根据推广的Kalmam滤波方法得到关于估计状态的非线性随机系统方程，再根据随机动态规划原理建立动态规划方程，结合控制力的有界性，得到基于系统估计状态的最优有界控制律；通过受控与未控系统响应统计的比较评估控制效果，数值结果说明该控制策略可有效地降低具有观测噪声的斜杆支承与控制车辆系统在随机路激励下的非线性随机振动，并对于不同观测系数具有一定的鲁棒性。

相关文章 | 计量指标

Select

田口方法汽车平顺性分析与稳健优化

胡启国，杨晨光

2018, 38(6): 12-16. DOI: 3969/j.issn.1006-1355.2018.06.003

摘要 ( )

PDF(1214KB) ( )

摘要：为改善某汽车乘坐舒适性，采用滤波白噪声法建立四轮路面激励模型，根据拉格朗日方程和达朗贝尔原理建立8自由度整车平顺性模型，在Matlab/Simulink中进行仿真实验。利用田口方法，综合考虑随机干扰因素与可控设计变量对汽车平顺性的影响，设计正交表；通过对实验数据进行信噪比计算和方差分析，得到各随机干扰因素对汽车平顺性的影响规律与各可控设计变量对汽车平顺性的贡献率，优选出最佳参数组合。优化后，座椅垂向加速度均方根值在各工况下均明显减小，汽车的平顺性及其稳健性显著提高；操纵稳定性也有较小幅度的提升，验证了平顺性稳健优化的可行性。

相关文章 | 计量指标

Select

轴向基础振动对缠绕式液压胶管沿程压力衰减特性影响

李俊1，杨忠炯1, 2，周立强1，张高峰1

2018, 38(6): 17-23. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.004

摘要 ( )

PDF(1787KB) ( )

液液压胶管在硬岩掘进机（TBM）液压系统中大量使用，管内流体动力学行为影响系统的安全可靠性。为了得到振动环境下管内流体压力沿管长方向的衰减特性，基于复合材料经典层合板理论和流固耦合理论，建立了缠绕式胶管轴向振动的流固耦合模型，得到沿胶管管长方向压力损失的数值计算公式，仿真与实验研究了振动参数、结构参数和流体参数对压力衰减特性的影响，研究结果表明：沿程压力损失的幅值随着基础振动振幅的增加呈线性增长，随振动频率的增加而增加；随胶管管长和管径的增加，沿程损失波动的程度减弱；随流速的增加，沿程压力损失的波动比减小，流体粘度对沿程压力损失波动的影响较小。研究结果为TBM管系设计和抗振设计提供理论依据。

相关文章 | 计量指标

Select

3自由度单碰振动系统的Lyapunov指数谱和周期泡现象

王栋1，张艳龙1，王丽2

2018, 38(6): 24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.005

摘要 ( )

PDF(1844KB) ( )

给出了一类三自由度单碰振动系统运动方程和状态方程，引入局部映射得到Poincaré映射和Jacobi矩阵，通过Gram-Schmidt正交化和范数归一化得出该系统Lyapunov指数谱的计算方法。通过分岔图，相图和Lyapunov指数谱的表现形式，数值仿真分析了该系统在一定参数下的动力学行为。结果表明，利用Lyapunov指数谱可以有效地判断系统的稳定性，同时发现系统在一定参数下存在周期泡和混沌泡的现象，并且随着质量比的减小，系统运动由倍周期分岔序列进入混沌运动，导致周期泡和混沌泡现象的消失。

相关文章 | 计量指标

Select

液压管路振动功率流传递路径分析

安晨亮1，马金玉2，张青松3，权凌霄3

2018, 38(6): 30-36. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.006

摘要 ( )

PDF(1700KB) ( )

摘要：随着压力体制的不断提高，具有复杂空间构型的工程机械设备液压管路系统，其振动模态更丰富、振动频域范围更宽、振动机理极为复杂。为此，本文根据液压管路系统链式结构，利用有限元功率流法对液压管路系统的振动能量传递过程进行深入研究，并对管路系统输入点进行激励分析。通过MATLAB编程求解和ABAQUS有限元动力仿真分析，得到液压管路系统振动能量的传递情况，辨识振动能量的主要传递路径，最后通过实验验证仿真的准确性，为传递路径分析提供依据。

相关文章 | 计量指标

Select

弯曲圆柱换能器振动特性实验研究

许欣然，周利生，郑震宇，解广亚

2018, 38(6): 37-41. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.007

摘要 ( )

PDF(1950KB) ( )

弯曲圆柱换能器是一种典型的低频、大功率、小尺寸水下声源，分析表明，其振动和声学性能与驱动元件的预应力工况和端盖的边界条件密切相关。尽管可以利用仿真分析得到相关规律，但受限于问题的非线性性和材料参数的不稳定性，很难对实际的工况进行准确模拟。本文利用激光测振法对弯曲圆柱换能器在不同条件下的振动特性进行测量分析，并对其预应力工况和端盖边界条件进行了优化。实验研究表明，不同预应力工况对换能器振动输出的线性度和效率有较大影响，而端盖约束边界条件会改变换能器的模态振型和谐振频率。同时，激光测振法为一般换能器最终声学性能的准确优化提供了一种高效的实现方法。

相关文章 | 计量指标

Select

三通管件气动噪声不同计算方法的比较与探究

刘雅琳，董耀诚，赵蕾

2018, 38(6): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.008

摘要 ( )

PDF(1725KB) ( )

由风管及局部构件中气流所产生的气动噪声一直是空调风管系统面临的主要问题之一，在系统设计阶段对管件中的气动噪声进行准确的计算具有重要的工程意义。对比我国与其他国家指导规范中空调风管系统气动噪声计算的相关内容后，发现主要差异集中于三通管件处气动噪声的计算。为探究各计算方法的准确性，对三通管件的气动噪声进行了实验测试和数值模拟。通过实验研究发现《ASHRAE Handbook》中噪声算法所得结果与实测数据更为接近，由数值模拟也得到相似结果。同时，实验与模拟中均发现干管出口端噪声水平低于支管出口端，这与《ASHRAE Handbook》所述矛盾。故认为《ASHRAE Handbook》中三通气动噪声算法更准确，但其对干管出口端噪声的描述存在问题。

相关文章 | 计量指标

Select

非线性包装系统跌落冲击动力学响应分析的NHB方法

杜兴丹1，陈安军1， 2

2018, 38(6): 48-51. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.009

摘要 ( )

PDF(1109KB) ( )

以三次非线性缓冲包装系统为研究对象，建立系统跌落冲击动力学方程，应用牛顿谐波平衡（NHB）法获得系统跌落冲击动力学响应的一阶、二阶近似解析解，并获得产品位移、加速度响应最大值以及跌落冲击时间等重要参数的解析表达式。与龙格-库塔（R-K）数值分析解和变分迭代（VIM）近似解比较，算例分析表明，牛顿谐波平衡法二阶近似解与龙格-库塔数值解最为接近，随跌落高度增加二阶近似解精度有所降低，但相对误差控制在2.5%以内，能满足工程设计需要。研究结果可为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供一种新的高精度近似分析方法。

相关文章 | 计量指标

Select

调节阀空化噪声数值分析

陈修高，张希恒，王世鹏，王雁

2018, 38(6): 52-57. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.010

摘要 ( )

PDF(1632KB) ( )

针对工程实际应用中调节阀普遍出现的空化及其产生的噪声问题，采用基于流声场声振耦合的数值分析方法，研究了不同开度与不同压差对空化噪声的影响。调节阀的空化噪声是阀门产生噪声的原因之一，传统的方法很难准确的分析和预测这种噪声。首先利用CFD软件计算调节阀内的三维瞬态流场，然后将瞬态流场的计算信息作为声场计算的激励信号施加到调节阀阀体上，最后基于声振耦合的方法对其进行声学响应计算。结果表明：本文所研究的调节阀空化噪声随着开度的增加呈先减小后增大的趋势；当调节阀进出口压差增大时，空化噪声也随之增大，在出口压力为0.45MPa时，噪声达到了93.2dB；通过数值模拟得到云图可作为分析噪声产生位置的依据，计算得到的噪声大小可作为判断空化程度的依据，为声学检测阀门空化程度提供数据支持。

相关文章 | 计量指标

Select

刚性背衬条件下覆盖层弹性对水下爆炸冲击波载荷的影响规律

张林芳1，黄修长2，金泽宇2，谌勇2

2018, 38(6): 58-64. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.011

摘要 ( )

PDF(1690KB) ( )

先前的研究求解夹芯结构水下爆炸响应时，认为与水接触的板为刚性，其纵向的弹性很少考虑。基于波动理论建立了考虑冲击波、流固耦合和空化一维理论模型求解具有不同刚度和厚度的弹性覆盖层的响应。理论模型通过有限元结果得到验证。开展了包括破水波和重构波的传播以及重构波前辐射的压力波的空化的形成、扩展过程的研究。并利用理论模型预测覆盖层阻抗和厚度对湿表面压力峰值和传递的冲量的影响。

相关文章 | 计量指标

Select

车内噪声主动控制算法研究

李雅榕，郭辉，王岩松，张亮，刘宁宁

2018, 38(6): 65-71. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.012

摘要 ( )

PDF(1628KB) ( )

为了能更好地实现对车内噪声的控制，提出了一种基于sym6小波的离散小波变换（DWT）,将其与FxLMS结合形成DWT-FxLMS主动噪声控制算法，并构建相应的主动噪声控制（ANC）系统模型。将采集的车内噪声作为参考噪声源，参考信号经由Mallat塔式算法实现的离散小波变换分解为具有多分辨率的多个子带，再由FxLMS算法处理，最终经离散小波逆变换实现信号的重构。利用计算机仿真分析该算法对车内噪声的控制效果并与时域FxLMS算法（TD-FxLMS）和频域FxLMS算法（FD-FxLMS）进行比较。结果表明，与TD-FxLMS算法相比，DWT-FxLMS算法大大降低了计算复杂性且收敛性更好；与FD-FxLMS算法相比，DWT-FxLMS算法能有效地消除稳态和非稳态噪声，而FD-FxLMS算法无法有效消除非稳态噪声。

相关文章 | 计量指标

Select

拖拉机驾驶室内噪声源识别测试与分析

郑志昊，齐兵兵，陈俊杰，王志鹏

2018, 38(6): 72-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.013

摘要 ( )

PDF(1571KB) ( )

摘要：为研究驾驶室内噪声问题，本文采用球型阵列对拖拉机驾驶室内进行噪声源定位测试，从分析结果得到驾驶室内声源位置主要在门锁机构附近和操纵机构附近，且在车门玻璃处出现较大的反射噪声，运用声强探头对声源泄漏位置进行特定的声强测试，用来分析驾驶室内产生噪声源的具体原因，为下一步改善拖拉机驾驶室内的声学环境打下基础。

相关文章 | 计量指标

Select

缸内直喷增压三缸机整车集成中的振动噪声问题研究

金岩1, 2，陈景昌1，韩鹏1，赵涛1

2018, 38(6): 76-79. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.014

摘要 ( )

PDF(1439KB) ( )

以搭载缸内直喷增压直喷三缸发动机为对象，研究了其在整车集成中的振动噪声问题。三缸机主要激励力区别于传统的四缸发动机，对动力总成悬置系统匹配和发动机平衡策略提出了不同的要求。三缸机的主要激励力为1.5阶使部件共振转速提高，车身的振动噪声性能也必须做出相适应的优化。增压器和高压供油系统的噪声也影响到车内声品质，需要进行关注和优化。

相关文章 | 计量指标

Select

微型客车某款发动机的噪声源识别与结构改进

赵海军1，2，梁凯2，李洪亮3，宋伟志2，张玉书1，周辉2

2018, 38(6): 80-84. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.015

摘要 ( )

PDF(1844KB) ( )

随着微型客车的广泛使用和产品的激烈竞争，噪声问题显得更加突出。本文采用整车的分别运行法获得微型客车的常用某款发动机排气噪声、发动机燃烧噪声、发动机机械噪声、变速器噪声及其它噪声源噪声，而发动机台架声强测试、发动机悬架及油底壳振动测试发现，油底壳是发动机噪声的主要辐射源，消声器插入损失试验结果发现消声器有很大的改进空间。为此对消声器和发动机油底壳进行结构改进，消声器改进后的消声量和原结构相比，都大幅提高，最大约28dB(A)，最小也有20dB(A)，而改进后油底壳的各阶模态频率都有不同幅度的提高，尤其一阶、六阶都有50%以上的提高，最小的是第三、四阶，也有10.6%的提高。改进后的车外行驶加速噪声由78dB(A)降到73.5dB(A)，车内噪声品质主观评价也显著提高。

相关文章 | 计量指标

Select

某国产SUV排气系统声学改进及振动性能稳健性优化

吴杰，方南

2018, 38(6): 85-90. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.016

摘要 ( )

PDF(1585KB) ( )

为提升某国产SUV排气系统声品质及振动性能，优化了消声器内部结构并验证了优化方案的内部流场分布较理想。基于排气系统声学优化结构，建立了以挂钩垂向动态反力极值及其标准差、吊耳的静态变形量和静反力标准差为优化目标的多目标稳健优化模型。实车测试怠速及三挡全油门（3WOT）加速尾管噪声的总体及阶次噪声较原方案均有较大程度降低。振动性能优化结果表明，挂钩垂向动态反力极值及其标准差、吊耳静反力标准差都有明显降低。

相关文章 | 计量指标

Select

发动机机体辐射噪声优化方法研究

杨靖1，王营超1，任翠翠1，唐坚1, 冯仁华2

2018, 38(6): 91-95. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.017

摘要 ( )

PDF(1684KB) ( )

针对某发动机机体辐射噪声突出的问题，本文在采用多体动力学、有限元法和边界元法的基础上，提出利用Minitab软件中的DOE多目标分析手段对发动机辐射噪声进行优化的方法，以该发动机机体为研究对象，对影响机体辐射噪声的7个因素进行研究，使用较少的组合次数得到机体中对辐射噪声声功率、质量等参数的主要影响因素及各因素之间的交互关系，并根据相关影响情况，选取辐射噪声声功率和质量两个主要参数重新调整各因素的参数值对机体进行优化。结果表明：通过Minitab软件优化后该机体的辐射噪声声功率减小了1.54dB(A)，和计算模拟值较吻合，提高了优化效率，且达到目标值要求。为发动机机体辐射噪声的优化提供了崭新的思路。

相关文章 | 计量指标

Select

汽车制动抖动机理及改善研究

谢常云，陆小华，胡浩炬，邱俊杰，邓小强

2018, 38(6): 96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.018

摘要 ( )

PDF(1712KB) ( )

为分析DTV和悬架衬套刚度对制动抖动的影响，通过整车道路试验研究了制动抖动时频特征，基于快速傅里叶变换对DTV数据进行了频次分析，利用多体动力学方法计算了悬架系统模态。研究表明：制动抖动整车道路试验的振动加速度频谱具有阶次特征；DTV数据频次分析的频域成分以一次和二次DTV为主，这与制动抖动能量集中在一阶和二阶频带的特征吻合，降低频次DTV幅值对控制制动抖动的振源激励有重要作用；前悬纵向模态是制动激励被放大的原因，前下控制臂后点衬套侧向刚度越高，模态特征值越高，制动抖动程度越轻，合理匹配悬架衬套刚度能有效改善制动抖动。

相关文章 | 计量指标

Select

基于阻尼层拓扑优化的车内噪声控制

张宇

2018, 38(6): 101-104.

摘要 ( )

PDF(1475KB) ( )

首先建立了某车型声振耦合分析模型，并分析计算了车内噪声性能，获知了噪声异常峰值频率。接着对模态贡献量进行分析，确定了对车内噪声贡献量最大的模态阶次及其振型。然后以该阶模态振型最大节点处的频率响应最小化为优化目标，对车身壁板的阻尼层布局进行拓扑优化。最后，经过计算验证结果表明，优化方案使车内前、后排噪声下降10dB(A)以上。上述研究表明，该阻尼层优化方法可作为一种有效的车内噪声控制手段。

相关文章 | 计量指标

Select

小半径曲线段钢轨短波波磨的影响因素分析

任彤，王安斌，王志强，王金朝，徐宁

2018, 38(6): 105-108. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.020

摘要 ( )

PDF(1632KB) ( )

钢轨短波波磨主要出现在地铁小半径曲线路段上，波长范围一般为20mm～100mm，是铁路行业面临的一个比较普遍的问题。通过锤击法对某地铁曲线段线路的GJ-32扣件、先锋扣件与科隆蛋扣件进行了垂向、横向频率响应特性测试，同时利用CAT波磨测试仪测试了曲线段的波磨情况，对小半径曲线段钢轨短波波磨进行研究。通过现场调查和试验测试得出如下结论：（1）、先锋扣件轨道结构形式下钢轨的横向551Hz“pinned—pinned”共振频率是导致小半径曲线段波长为20mm左右的钢轨短波波磨的一个重要原因；（2）、小半径曲线路段上不同扣件结构形式下钢轨的垂向弯曲共振不是曲线段出现波磨的主要原因。

相关文章 | 计量指标

Select

电动汽车电驱动总成噪音传递特性测试和分析

康强

2018, 38(6): 109-112.

摘要 ( )

PDF(1938KB) ( )

相对于传统内燃机汽车，电动汽车的动力总成的声音显著不同。传统汽车的低频发火阶次，机械及燃烧噪音，现在变为电磁力和齿轮啮合而导致的更高频的啸叫声，这些高频噪音主观感受为烦恼的。本文以某电动车电驱动总成啸叫声为研究对象。首先测试了引擎舱电驱动总成附近六个麦克风到车内驾驶员耳旁的空气声传递函数。然后利用传递函数的倒数与加速工况引擎舱内测得的六个麦克风平均声压级相乘，得到理论的驾驶舱空气传播噪音。最后将理论计算结果和试验测试结果进行了对比。结果表明低阶（8.58阶）的减速器噪音由空气传播声和结构传播声共同贡献，高阶（22阶和48阶）的减速器和电机噪音完全由空气传播声贡献。

相关文章 | 计量指标

Select

短波长钢轨波磨对地铁车辆车内噪声的影响

冯陈程，刘晓龙，李伟，韩健，温泽峰

2018, 38(6): 113-117. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.022

摘要 ( )

PDF(2103KB) ( )

针对国内某地铁线路的车内噪声超标问题，进行了现场车内噪声和线路钢轨波磨的现场测量。测试发现，列车经过波磨区间的车内噪声高达90.3 dBA，而对该区间的钢轨打磨后，车内噪声可以降低11.6 dBA。对车内噪声进行频谱分析后发现车内噪声主频均在400-700 Hz，这与车辆通过区间轨道的波长为30-50 mm的波磨通过频率基本一致。对比分析发现波长160-200 mm波磨对车内噪声的影响要远低于短波长波磨。因此，短波长波磨是造成车内噪声异常的主要原因。通过对大量试验数据的统计分析，得出了车内噪声与30-50 mm短波长波磨粗糙度水平的关系曲线，并由该曲线提出了针对30-50 mm短波长波磨的打磨限值。

相关文章 | 计量指标

Select

特高压变电站厂界环境噪声测量与评估

朱立杜杰伟

2018, 38(6): 118-123.

摘要 ( )

PDF(1972KB) ( )

准确测量评估变电站的厂界环境噪声，不仅可以掌握站内主设备运行状态下的辐射噪声水平，而且为变电站环境噪声的治理提供理论依据。采用声学边界元和现场声压测量的实验方法，首先分析了变电站辐射噪声传播衰减规律，然后对如何提高厂界噪声的测试评估精度进行了探讨，最后分析了实际运行中的特高压变电站厂界噪声分布特性。研究结果表明：在靠近变电站主噪声源的位置，或者变电站高压母线进出位置，得到的声压级较高，更容易捕捉到最大声压级所在的位置，声压测点布置的原则是能够覆盖最大声压级测点区域。基于声压测量信噪比的概念，解释了变电站厂界噪声测量过程中的背景噪声问题，给出了一种变电站厂界噪声修正意见。由实测经验可知，若适当增大测点密度，可以提高厂界噪声评测的准确性，从而进行合理的评估。

相关文章 | 计量指标

Select

不同车载工况下桥梁振动响应试验

梁丽1，李顺才1，2

2018, 38(6): 124-130. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.024

摘要 ( )

PDF(1636KB) ( )

基于梁的横向振动理论，利用奇异函数建立移动车载作用下单跨简支梁的振动响应方程，利用Mathcad软件求解得到了不同车载工况下桥梁振动的位移及加速度响应。以校内双车道玉泉桥为测试对象，在四个截面布设双排传感器，设计单一车载、同向双车载、相向双车载三种工况，每种工况设置4级车速，利用无线遥测动态应变测试分析系统采集各次试验中桥梁的加速度响应，分析了车载工况、车载速度对桥梁各截面加速度峰值的影响。研究表明：（1）实测同重量双车载同向运行时的振动响应小于单一车载作用下响应的两倍；（2）相同车速下，三种工况中单一车载作用下振动加速度峰值最小；（3）对于桥东两个截面，车速较小时，双车同向比双车相向时梁的加速度峰值高；而在车速较大时，情况则相反；（4）对于桥西两个截面，双车同向均比双车相向时的加速度峰值高；（5）速度较低时，三种工况下各截面的加速度峰值相差不大，而在速度较高时，三种工况下桥东的A截面的加速度峰值最大，桥西的D截面的最小。

相关文章 | 计量指标

Select

隔声板应用于混凝土阳台栏板隔声改造可行性分析

朱杰1，蔡乐刚1, 2，陈洋1

2018, 38(6): 131-134. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.025

摘要 ( )

PDF(1560KB) ( )

考虑既有住宅建筑阳台栏板为薄混凝土板可能存在隔声性能不足的风险，在降噪隔声改造过程中，为有效避免资源浪费及增加建筑垃圾，探索采取增设隔声板提升阳台栏板整体隔声性能的可行性。实验设计了3种不同厚度的混凝土板，实验室内测试其增设隔声板前后的隔声量。研究结果显示，随着厚度增加，混凝土板的隔声量有所提高，60~70mm厚混凝土板的交通噪声频谱修正后隔声量达到40dB以上；混凝土板临界频率位于160~250Hz频率范围，在临界频率以上范围基本符合质量定律；增设隔声板可一定程度提高混凝土板的隔声性能，但提升幅度差异性较大，一定范围内，增加混凝土板厚度对隔声性能提升效果较增设隔声板更有效。

相关文章 | 计量指标

Select

交通振动对砌体古建筑影响分析的研究现状

夏倩1，赵瑾1，马蒙2，李懿卿3

2018, 38(6): 135-140. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.026

摘要 ( )

PDF(978KB) ( )

古建筑处于交通振动环境中已是目前普遍存在的现象，且这一现象日益受到重视。本文系统地总结了交通振动对古建筑影响的研究方法，介绍了国内外古建筑的控制标准，分析了砖石结构的疲劳损伤研究现状和结构的疲劳寿命研究现状。在总结分析现状的基础上提出存在的问题、给出相关的建议，并且创新性的提出计算砌体古建筑疲劳寿命的思路，可为今后的相关研究提供参考。

相关文章 | 计量指标

Select

无量纲参数滚动轴承长相关故障趋势预测

李宇飞，宋万清，陈剑雪

2018, 38(6): 141-145. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.027

摘要 ( )

PDF(1556KB) ( )

本文以滚动轴承为研究对象，将无量纲参数—跳跃性因子作为振动信号中的趋势预测特征值，采用短相关随机模型（ARIMA）和长相关分数阶差分的FARIMA模型分别对跳跃性因子进行预测，提出了适合长短相关性序列的MIX-ARMA自适应预测模型，根据Hurst指数自动地选择适合的预测模型。经R/S方法检验，跳跃性因子更适合长相关序列预测为旋转机械设备状态评估和决策分析具有重要意义。

相关文章 | 计量指标

Select

基于小波包和双谱的发动机异响模式识别

杨兴国

2018, 38(6): 146-149. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.028

摘要 ( )

PDF(1377KB) ( )

摩托车发动机异响识别通常采用人工听诊法，受环境因素和经验参差不齐的影响准确率较低。本文旨在寻找一种科学、有效的模式识别法来提高异响类型识别的准确度。利用麦克风采集发动机近场声音信号，首先利用小波空域相关滤波法去除背景噪声；然后分别采用小波包变换和双谱估计提取发动机声信号特征向量，作为发动机异响模式识别支持向量机的输入向量；选取RBF核函数及参数建立分类模型并训练；最后用测试样本检验分类模型的准确率。通过分析，采用本文提出的发动机异响特征提取方法进行模式识别，训练准确率为98%，测试准确率达到100%。

相关文章 | 计量指标

Select

某天然气压缩机组联轴器断裂故障诊断

王志华1, 张聪1, 刘文华2

2018, 38(6): 150-154. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.029

摘要 ( )

PDF(2024KB) ( )

大型往复式压缩机的曲轴-连杆-活塞结构因其产生的不平衡力，极易发生疲劳断裂，对断裂原因进行有效分析对故障消除措施的制定具有重要作用。本文针对某气田压缩机组联轴器的多发性断裂故障，首先对断裂螺栓进行理化分析，再通过仿真计算系统扭振固有频率，并对系统进行扭振及轴功率、扭矩测试，诊断出故障产生原因是系统第五阶次扭振共振且峰值扭矩超标，继而采用在压缩机组光轴段加装一个惯性飞轮对系统扭振特性进行调频处理，使螺栓断裂故障得以根治。本文将理论和测试结合，该故障诊断方法可用于其他类似问题，具有理论和工程实际意义。

相关文章 | 计量指标

Select

基于AR模型的转子典型故障诊断方法

张永强1，荆建平2，李亚伟2，牛超阳1，杨广振2

2018, 38(6): 155-160. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.030

摘要 ( )

PDF(2133KB) ( )

基于一种含外部输入的ARX模型（Env-AR-ARX），提出了一种通过模型匹配的转子故障诊断方法。本文以航空发动机转子健康状态下的振动数据建立AR模型，模型的准确度是故障诊断的关键。为了提高模型的匹配度，在AR模型的基础上，充分考虑了模型残差和信号时变性的特点，对比讨论了AR模型， AR-ARX模型以及Env-AR-ARX模型，最终确定了最优的Env-AR-ARX模型。由于没有航空发动机转子的故障数据，本文对本特利转子的故障（碰摩、裂纹、双裂纹）振动信号建立AR模型，结合单因素方差分析的方法，确定信号是否存在故障以及故障类型。实验结果表明，该方法能有效的应用于转子的故障诊断。

相关文章 | 计量指标

Select

基于EEMD和能量分离的风电机组传动系统的故障诊断方法

段震清，孟恩隆，王灵梅，李煌

2018, 38(6): 161-166. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.031

摘要 ( )

PDF(2349KB) ( )

摘要：针对风力发电机传动系统故障发生时难以有效提取识别问题，提出基于EEMD分解和能量分离算法的故障诊断方法。首先，对采集到的振动信号进行EEMD分解；然后，根据峭度和相关系数选取包含故障最多且与原信号相关性较大的IMF分量；最后，通过能量分离算法来估计选定的IMF分量的幅值包络和瞬时频率，用来进一步解调分析，实现故障的诊断与定位。通过对风电传动系统的实验数据和风场现场实际运行数据证实了提出方法的准确性和有效性。该方法在风电场的实际工程当中具有良好的应用价值。

相关文章 | 计量指标

Select

降噪块对嵌入式轨道声振特性和造价的影响

杜几平1，邓超荣2，马润涛2，费学梅3，肖新标1

2018, 38(6): 167-171. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.032

摘要 ( )

PDF(1842KB) ( )

为了控制嵌入式轨道造价，工程中拟采用降噪块部分替代高分子阻尼填充材料或PVC管，为此需了解降噪块对嵌入式轨道声振特性和造价的影响。首先，本文基于有限元-边界元法建立了嵌入式轨道振动声辐射预测模型，并结合相关材料的造价，分析了降噪块替换部分浇注料对嵌入式轨道声振特性和造价的影响；其次，调查了使用降噪块替换PVC管对嵌入式轨道声振特性和造价的影响；最后，在前文调查结果的基础上，进一步优化降噪块的弹性模量，使得嵌入式轨道的声辐射性能与造价之比最优。相关结论如下：相比于无降噪块嵌入式轨道，双降噪块轨道造价降低了约3456元/米，辐射噪声仅增加约0.22dBA，性价比最佳；采用降噪块替换PVC管后，该轨道造价增加了约1409元/米，但辐射噪声仅降低约0.66dBA，性价比降低；在本文探讨的降噪块弹性模量范围内，降噪块材料弹性模量取10MPa时，轨道性价比最佳。

相关文章 | 计量指标

Select

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

李豫川，翁泽宇，唐杰，游红武

2018, 38(6): 172-177. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.033

摘要 ( )

PDF(1532KB) ( )

在考虑基础柔性的情况下，用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。本文建立柔性基础双层隔振系统力学模型，从力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率五种隔振效果评价参数的定义推导并给出了它们的物理参数表达式，这些表达式可以直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。并以一个双层隔振系统的实例，分别就基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响，得出结论：对于柔性基础双层隔振系统，五种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果，受基础刚度的影响各有不相同，用力传递率评价的评价结果差异较小，用插入损失和插入功率流率评价的评价结果有一些差异，用振级落差和传递功率流率评价的评价结果差异较大。

相关文章 | 计量指标

Select

高分辨光学卫星飞轮微振动隔振器的设计

杨睿1，王栋1, 2，谷松1, 2，陈善搏2

2018, 38(6): 178-183. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.034

摘要 ( )

PDF(2462KB) ( )

摘要：反作用飞轮产生的微振动使高分辨光学卫星成像变得模糊，甚至导致高分辨光学卫星无法对地成像，为减弱飞轮微振动对成像的影响，本文采用金属橡胶隔振器隔离飞轮产生的微振动。首先，测量飞轮产生的微振动并分析其频谱特性；然后，利用有限元软件对“吉林一号高分星”进行频率响应分析，以获得相机内部光学元器件的敏感频率点；最后，将光学元器件的敏感频率点及飞轮振动频谱特性作为设计金属橡胶隔振器固有频率及阻尼比的依据。成型后的金属橡胶隔振器轴、径向固有频率分别为155 Hz、160Hz （阻尼比），安装金属橡胶隔振后飞轮在249Hz（共振峰值频率）处的隔振效率达80%。隔振前卫星次镜X、Y、Z向最大角位移为0.011”（249Hz/2800rpm）、 0.01”（249 Hz /2800rpm）、 0.023”（249 Hz/ 1600rp m），隔振后最大角位移为0.0022”（155 Hz /1600rpm）、0.0022”（155Hz/ 1600rpm）、0.0012”（160Hz/ 1600rpm），与无隔振条件下相比角位移峰值减小达70%，满足次镜三向最大角位移小于0.008”的设计要求，证明金属橡胶隔振器设计合理、隔振效果明显。

相关文章 | 计量指标

Select

动力装置主动隔振系统硬件设计

赵禹涵1，陈智君1, 2

2018, 38(6): 184-189. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.035

摘要 ( )

PDF(2223KB) ( )

随着人们对工作环境、设备可靠性及耐用度、加工精度和设备隐蔽性的要求不断提高，对于振动控制的需求越来越多。单纯的被动隔振系统无法抑制船舶电机频率1.414倍频以下的振动。主动隔振系统利用作动器产生与激振力相反的作用力可以有效地抑制低频振动。本文以船舶电机为控制对象，针对抑制200 Hz以下的低频振动开发了一套主动隔振系统。系统中采用加速度信号作为系统输入或反馈，以DSP+FPGA双核处理架构作为控制核心，最终以电磁作动器作为执行机构，通过实验验证，该系统可以达到预期隔振效果，抑制自身频率1.414倍频以下的振动。

相关文章 | 计量指标

Select

高速铁路扣件弹条伤损研究及结构优化分析

高晓刚1，王安斌1，肖俊恒2，闫子权2，施何英1

2018, 38(6): 190-193. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.036

摘要 ( )

PDF(1529KB) ( )

为了研究高速铁路扣件弹条伤损的原因，本文以高速铁路ω型扣件SKL弹条为研究对象，进行了SKL弹条的传递函数特性、钢轨波磨激励频率及不同螺栓扭矩下弹条模态频率分析研究，试验及仿真分析发现：高速铁路轮轨作用下的激励频段和SKL弹条安装条件下的频率响应峰值吻合，认为弹条在此频段可能发生共振并导致伤损。在扣件弹条伤损机理研究结果的基础上，本文同时对SKL弹条进行结构参数优化，并对优化前后的SKL新旧弹条进行落锤冲击试验，试验结果表明：SKL弹条峰值频率由原来的542 Hz、619 Hz分别跳跃到654 Hz、879 Hz。同时，优化后弹条的总振动级由125.7dB降到107.9dB，振动级下降17.8dB。

相关文章 | 计量指标

Select

硅橡胶减振器的有限元建模与动态特性分析

刘晓东，李俊杰，曹逢源，姜洪雷

2018, 38(6): 194-198. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.037

摘要 ( )

PDF(1728KB) ( )

建立硅橡胶的有限元模型，以固有频率为评判标准，选择可靠的非线性瞬态分析方法以及硅橡胶超弹性本构模型对其进行动态特性分析。首先建立减振系统的有限元模型，通过理论分析，选用单步Houbolt法计算了常用的橡胶超弹性本构模型对应的减振器的加速度响应，然后进行傅里叶变换，从而提取出固有频率；接着通过基于锤击法自主研制的振动测试系统进行实验测得减振器固有频率。两者结果比较验证了单步Houbolt法的可靠性，同时表明用Signiorini模型模拟硅橡胶材料的动态特性是更为合理的。在此基础上，分析了硅橡胶减振器轴向尺寸和径向尺寸参数对其动态特性的影响，从而为硅橡胶减振器的设计与应用提供了理论依据。

相关文章 | 计量指标

Select

V型减载式声屏障降噪特性的试验研究

周立群1，韩健1，何宾2，开建1，肖新标1

2018, 38(6): 199-204.

摘要 ( )

PDF(2197KB) ( )

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。

相关文章 | 计量指标

Select

约束阻尼板结构模态实验及阻尼特性研究

王金朝，王志强，徐宁，任彤

2018, 38(6): 205-208. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.039

摘要 ( )

PDF(1381KB) ( )

约束阻尼结构可在较宽的频带范围内抑制结构的振动，已在机械和交通等领域广泛应用。本文采用多输入多输出（MIMO）的锤击法，对一种约束阻尼板进行模态实验，参数识别得到其固有频率、振型及模态阻尼。通过模态实验和有限元结果的相互对比，验证了模态测试结果的可靠性。在此基础上，对敷设粘弹性阻尼的悬臂板结构进行了阻尼特性的研究，讨论了材料参数和结构参数对模态阻尼的影响,为结构的减振降噪及优化设计提供依据。

相关文章 | 计量指标

Select

轮轨噪声发展机理的材料硬度试验

苏朋，王安斌，鞠龙华，高晓刚

2018, 38(6): 209-212. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.040

摘要 ( )

PDF(1278KB) ( )

基于MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机的双轮对滚实验，从时域和频域的角度分析摩擦磨损过程中轮轨噪声与轮轨状态（材料硬度、摩擦系数和磨损量）的关系。结果表明车轮材料的硬度对于轮轨噪声具有显著影响。虽然不同硬度匹配时轮轨噪声发展趋势基本一致，但在声压级上却存在明显差异。轮轨硬度比越大，其轮轨噪声声压级越大。因此，对轮轨材料硬度的研究除了能够在一定程度上降低轮轨磨损量，延长轮轨的使用寿命外，还对研究降低列车运行时的噪声具有一定的指导意义。

相关文章 | 计量指标

Select

基于阻抗传递原理的减振接管阻抗测试方法

戴俊1，商超2，王帅2，朱海雄2，陶襄樊2

2018, 38(6): 213-216. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.041

摘要 ( )

PDF(1415KB) ( )

针对减振接管阻抗的测试问题，提出一种基于阻抗传递原理的简易化测试方法。首先，将减振接管简化为两端质量、中间弹簧和阻尼的阻抗模型。随后，利用阻抗传递原理建立减振接管在机械系统中的振动传递方程，推导了减振接管阻抗的计算公式。然后，通过试验测试在水泵1200rpm工况下的减振接管两端振动，结合接管后管网的原点阻抗，可反求得到减振接管的阻抗特性曲线。最后，利用反求的接管阻抗，预报水泵其他转速下减振接管远泵端的振动响应。结果表明：基于此方法的振动预报值与试验值最大误差在3.5dB以内，满足工程应用要求。

相关文章 | 计量指标

Select

不同地震分量对岸桥动力响应影响的振动台试验研究

李哲1，伍世英1，王贡献2

2018, 38(6): 217-221. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.042

摘要 ( )

PDF(1573KB) ( )

在岸桥的地震研究中，地震激励可以分为空间坐标系中三个相互垂直的分量。结合地震灾害与岸桥结构的自身特性分析，并通过有限元仿真计算确定沿大梁方向水平地震分量（X向）对岸桥结构地震响应的影响最大。以此为基础提出地震输入简化方式，即在后续的仿真计算与模型试验中只用输入X向地震激励，最后进行了相似模型振动台地震模拟试验验证，试验结果表明，在岸桥地震研究中采用文章所提的地震输入简化模型是可行的。

相关文章 | 计量指标

Select

风机盘管离心风机的CFD降噪分析与优化

余锐生1，林娟1，姜灿华2

2018, 38(6): 222-224. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.043

摘要 ( )

PDF(1441KB) ( )

为解决某风机盘管的离心风机在运行时噪声大的问题，本文基于CFD分析方法，对风机盘管机组空气侧进行流态分析，研究离心风机的内部流动特性，并基于分析结果重新设计风轮及蜗壳。经优化后的离心风机内部流态得到明显改善。将原始方案和优化方案进行试验验证，结果显示，新设计的离心风机在相同风量下的噪声值比原始风机下降4.7dB(A)。

相关文章 | 计量指标

Select

电磁炉噪声成分分析及贡献度计算

陆煜桦1，石蓝富1，汪志钢2，何柏锋2，杜平安1

2018, 38(6): 225-230. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.044

摘要 ( )

PDF(1904KB) ( )

电磁炉在工作过程中会产生较大噪声。本文对电磁炉噪声进行测试，对噪声时域测试数据进行处理和对比，分析不同水位和不同工况下时域噪声信号的变化特点；对时域数据进行频谱变换，分析噪声频谱结构，识别噪声成分。电磁炉悬空加热噪声的频谱分析进一步证实电磁噪声的特点。将不同时间点的噪声频谱进行对比，分析水沸腾在不同时间段引起的噪声变化；通过声功率占比的计算求得各类噪声的贡献度。论文研究成果可为电磁炉噪声控制提供依据。

相关文章 | 计量指标

Select

转页扇结构振动优化设计与分析

方文杰1，郑志伟1，谢春明2，李忠华1，杜文波2，马新强1

2018, 38(6): 231-236. DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.06.045

摘要 ( )

PDF(1621KB) ( )

机架结构共振是造成转页扇振动大、产生异音的主要原因，本研究通过测试分析某款转页扇的振动，应用ANSYS Workbench软件对其进行模态仿真与谐响应仿真分析，对机架结构进行优化设计，提高了支撑筋扭转固有频率，有效避开了电机100Hz频率振动激励，明显改善了转页扇的振动。本论文研究对同类家电产品的振动分析与正向设计有一定的参考价值。

相关文章 | 计量指标

过刊目录