重型商用车内高频噪声的预测与分析
运用统计能量分析法,建立了车内噪声分析预测SEA模型。采用理论与试验相结合的方法确定了各子系统的模态密度和损耗因子。通过试验测量了各个工况下车身的振动激励与声压激励。输入参数与激励至模型中仿真计算得到的驾驶员头部声腔噪声声压级结果与试验结果对比,最大误差不超过2dB(A),这说明了建立的SEA模型预测车内噪声的准确性。进行能量传递路径分析,找出了噪声贡献最大的子系统,进而提出两种优化降噪方案并仿真,结果显示均能使室内声压级降低1.5dB(A)左右。
中频力学环境预示的FE-SEA混合方法研究
针对中频力学环境预示,阐述了FE-SEA混合方法的基础理论,建立了该方法的详细计算流程,并以Matlab为平台开发了FE-SEA混合方法的计算程序。结合算例,通过与能量流的Monte Carlo仿真结果比较,验证了FE-SEA混合方法的准确性。研究表明:FE-SEA混合方法可以达到Monte Carlo仿真的计算精度,且其计算效率远高于后者;该方法在弥补传统有限元和统计能量分析不足的同时,也为中频力学环境预示的实现提供了一种全新的思路。
基于OKID的损耗因子辨识方法研究
提出了利用观测器/卡尔曼滤波辨识(OK ID)方法辨识系统的最小阶功率流模型。首先直接由测量的输入功率和能量的时域数据辨识功率流系统的M arkov参数,然后利用特征系统实现算法得到功率流模型的最小实现。同时对统计能量分析模型修正方法进行了改进,将初始模型子系统间的耦合信息作为附加约束条件,并根据约束最优化思想寻求初始损耗因子相对误差矩阵的最小范数解,进一步可得到辨识的损耗因子参数。通过5子系统结构的实例仿真分析,验证了OK ID功率流模型辨识方法可行并具有很好的抗噪性能;与传统SEA模型修正算法相比,改进方法对初始SEA模型有更好的适应性,修正参数更好地保持了物理意义。研究的辨识方法可有效提高内损耗因子和耦合损耗因子的实验辨识精度,扩展实验SEA参数识别的工程应用范围。
复杂耦合系统的统计能量分析及其应用
文章综合导纳分析法、经典统计能量分析方法和经典功率流理论的各自优点,提出适合复杂耦合系统的统计能量分析方法,为研究实际机械结构之间的振动传递规律、复杂机械系统的声辐射特性提供理论依据,为实际工程结构的振动隔离、噪声治理提供理论指导.文章首次提出统计能量分析参数必须统一定义,将影响实际机械结构相互之间能量传递的若干要素各自分离,并引入相应的参数分别开展研究.利用理论研究的成果,发展后的统计能量分析首次应用于水下航行器振动和噪声特性分析,预报了水下航行器的振动传递规律和辐射噪声级.理论分析与实验测试结果符合较好.文章指出了水下航行器噪声治理的方向.
控制板壳弯曲振动波导吸振器的统计能量分析
提出用统计能量分析方法研究控制板壳弯曲振动的波导吸振器的新方案,通过计算相关参数来讨论和分析在安装波导吸振器后板壳振动能量的损失情况。数值仿真结果表明波导吸振器在控制板壳弯曲振动方面具有很好的作用。
多自由度周向隔振系统性能分析
建立了圆周轴对称旋转机械系统动力装置固有振动特性运动模型,根据对称边界条件进行了工程简化,并针对圆周轴对称机械结构周向隔振系统进行了分析,讨论了隔振材料硬度和结构参数偏置角对系统固有特性的影响,在此基础上进一步建立了其统计能量分析模型,分析了高频隔振性能,并与实验数据进行了比较分析.
复杂结构-声场耦合系统的响应和声辐射预测
应用统计能量分析 (SEA)对复杂结构———声场耦合系统的响应和声辐射进行了研究 ,计算结果与实验结果吻合较好 ,进一步表明了统计能量分析是预测复杂结构———声场耦合系统在高频、宽带激励下的响应和声辐射的有效方法。
汽车乘员舱多层吸声材料的多目标优化
建立了汽车的统计能量分析模型,进行仿真与实验的误差分析,验证了所建模型的有效性,然后选取四层吸声材料布置于乘员舱顶棚,采用优化拉丁方法,以其厚度为设计变量,为降低驾驶员耳旁噪声和满足汽车结构轻量化和低成本的要求,以驾驶员头部声腔A声级降低幅度、吸声材料重量、降噪效率、材料价格和性价比为优化目标,选取30个样本点进行试验设计并通过计算得到全部响应值,之后建立了Kriging近似模型,为验证该近似模型模拟精度,任选三个新的样本点分析近似模型和仿真结果问的误差,最后以近似模型为基础执行多目标优化,与吸声材料初始组合相比,A声级降低幅度反而减小了0.289dB,但重量降低了54.8%,降噪效率提高了85.6%,材料价格降低了21.1%,性价比提高了6.0%.
船舶机舱控制室噪声级控制方法比较
从声学角度以船舶机舱控制室为对象,运用统计能量分析的方法探讨合理的声学设计模式并运用噪声控制手段,使其噪声级达到预期水平.在计算了船舶机舱控制室噪声级并分析了其噪声传播途径和主要成分的基础上,通过铺设吸声材料、设置双层墙及安装弹性支承结构等方式,比较分析各种手段的减振降噪原理和方法,并得出了在不同噪声控制措施下的机舱控制室降噪结果.实验表明,以上3种方法对降低由于主机和螺旋桨引起的船舶机控室噪声来说均有一定效果,其中以安装隔声装置和弹性支承的方法效果尤为明显.
基于声振主要传播路径的汽车风噪简化模型评估
以某款实车为研究对象建立了统计能量分析(Statistical Energy Analysis,SEA)模型,通过传播特性分析对其主要传播路径进行分类,并进行简化模型近似性分析。通过对SEA模型中主要和次要子系统选取,建立了2种简化模型,对其车内噪声和传播路径的计算表明:模型子系统特性改变,能量的传播路径和大小特性随之变化、甚至子系统对外界流体脉动和声场的接受能力也发生变化,导致得到的车内噪声计算结果发生改变。简化模型的使用还需进一步研究。