第3章发动机表面振动与辐射噪声关系的系统研究 所谓发动机噪声除了进、排气噪声和风扇噪声外，主要是指由发动机外表面辐射出来的噪声，而辐射噪声与发动机表面结构振动有着密切的关系。系统地研究发动机表面振动与辐射噪声之间的关系，对于发动机噪声源预测和降低辐射噪声有着极其重要的意义。 3.1内燃机的表面振动 结构的表面振动和辐射噪声之间的关系非常复杂，通常无法确定。通过对噪声和单源振动测定的比较研究可知，大约有50%没有确切的关系。声场环境的影响、声的传播方向、结构振动的频率和相位的不均匀性，以及精确的数学模型极为复杂等因素导致精确的解析分析不可能实现。随机因素的影响和影响因素的随机性使得研究人员转而采用统计分析的方法来完成对振动和噪声辐射之间关系的研究[77-81]。 发动机结构振动可用其模态振型来表示，发动机结构振动的模态振型是由发动机设计所决定的，发动机质量分布、刚度和阻尼决定了其模态频率及其各阶模态之间的频率间隔。 柴油机是一种结构复杂、变工况运行的动力机械。柴油机的表面振动特性决定了其辐射噪声特性。为此，作者对一典型的直列柴油机-CY6102BZQ型柴油机的表面振动进行了实验测试与研究。实验框图如下：
实验仪器如下： 仪器名称 型号生产厂 传感器YJ2-1(665) 杨州无线电二厂 YJ2-1(667) 杨州无线电二厂 YD-42(24) 杨州无线电二厂 9024(2) 北戴河传感器技术研究所 电荷放大器7021 磁带机TEAC XR-30C TEAC CORP. Made in Japan 光线示波器 抗混滤波器DLF-6 北京东方振动和噪声技术研究所数据采集与分析系统INV306D 北京东方振动和噪声技术研究所测功机Y120-S 中国启东测功设备厂 测点布置如下：
收稿日期!"###$#%$#"&修订日期!"###$#’$#"作者简介!俞悟周()*+"$,- 女-博士-讲师.文章编号!)###$%/%#("###,#"$*#$#0 轮胎1路面噪声及其测量 俞悟周-毛东兴-王佐民 (同济大学声学研究所-上海"###*", 摘要!轮胎1路面噪声是道路交通噪声的重要噪声源-其产生的机理相当复杂-影响的因素也很 多.本文介绍了产生轮胎1 路面噪声的主要机理及影响因素-同时介绍了目前轮胎1路面噪声几种主要的测量方法-及各自的特点.关键词!轮胎1路面噪声&声学测量 中图分类号!230%%4 "文献标识码!5 678918:;<=:7>9;=<7?>@9;>A 89@9=? B C DE $F G H E -I5J K H L M $N O L M -D5P Q R E H $S O L (T L U V O V E V W H X 5Y H E U V O Y U -2H L M Z O C L O [W \U O V ]-^G _L M G _O "###*"-‘G O L _ ,a b >?8;c ?!Q W L W \_V O H LS W Y G _L O U S H X V O \W 1\H _dL H O U W -e G O Y GO U H L WH X V G WS H U V O S f H \V _L V Y H L V \O g E V H \H X V \_X X O Y L H O U W -O U [W \]Y H S f h W N i 2G W \W W N O U V h H V U H X X _Y V H \U O L X h E W L Y O L MV O \W 1\H _dL H O U W i T LV G O U f _f W \-S _O LU H E \Y W U _L d _X X W Y V O L MX _Y V H \U H X V O \W 1\H _dL H O U W _\W f \W U W L V W d i IW _L e G O h W -V G W _E V G H \_h U HW N f h _O L U V G W S _O LS W _U E \W S W L V S W V G H d U H X V O \W 1\H _dL H O U W i 5d [_L V _M W U _L dd O U _d [_L V _M W U H X V G W S W V G H d U _\W Y H S f _\W d i j 9kl :8<>!V O \W 1\H _dL H O U W &_Y H E U V O Y _h S W _U E \W S W L V )引 言 许多民意调查表明-城市中的道路交通噪声是困扰人们生活的主要环境污染源之一-在各种交通噪声中-汽车噪声问题最为显著.轮胎1 路面噪声是汽车噪声的三大噪声源之一-尤其是对中速行驶的轿车(/0m S 1G $)##m S 1G ,-轮胎1路面噪声的贡献最大.随着各国环境保护立法机构对车辆辐射噪声的规定日趋严格-轮胎1路面噪声的降低在近"#年里越来越受到汽车制造商及轮胎生产厂家的重视-投入大量人力物力-采用了各种先进的测试手段进行探索研究-如激光n 多普勒振动测量仪及多种相关分析等-以寻求降低轮胎噪声的途径. 尽管有一些文献报道利用各种模型和计算方法进行轮胎1路面噪声的预测-但由于其机理的复杂性-目前还难以对轮胎1路面噪声进行准确的定量估计-实测是研究轮胎噪声 特性的重要手段. "轮胎1 路面噪声的形成机理o i p 产生机理 一般认为-轮胎1路面噪声的产生主要有以下几个途径! (),轮胎振动 当运动的轮胎与路面接触时-一方面外胎结构的不均匀性及路面的粗糙性引起轮胎振动&另一方面-轮胎和路面的接触区产生切向力-部分切向力导致轮胎在路面上的滑移. 引起轮胎外胎形变的摩擦粘滞力以及外胎的 滑移导致轮胎表面的振动-从而产生可听声. 轮胎振动主要包括外胎面和轮胎侧壁的振动-这两部分区域振动的幅度q 频率及产生 原因并不一样-由此辐射的噪声也不同.图) (_,为某轮胎在"##m r _的轮胎气压下的振 动实验结果s )t - 激振源位于外胎中心.在0##u F $v ##u F 频率范围内-轮胎侧壁的振动比外胎面稍强-而在v ##u F 以上的频率范围内-外胎面的振动远强于侧壁的振动.而且在 n #*n )*卷"期("###,
附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；
汽车轮胎噪声产生的原因分析与预防 作者：郝伟 作者单位：广东机电职业技术学院,广州,510515 刊名： 煤炭技术 英文刊名：COAL TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010，29(3) 被引用次数：0次 参考文献(2条) 1.王昕.蒋炳生车外噪声的原因分析及控制对策 2007(5) 2.鲁春艳车外噪声控制技术的研究现状及发展趋势 2007(1) 相似文献(10条) 1.期刊论文于增信.谭惠丰.杜星文轮胎花纹沟噪声研究进展-哈尔滨工业大学学报2002,34(1) 通过回顾30多年来汽车轮胎噪声研究的发展概况,对轮胎噪声机理、轮胎噪声参数研究方面进行了综述,明确了轮胎噪声的主要机理是花纹沟空气泵吸噪声和胎面振动噪声,归纳了不同情况下轮胎噪声的特征,阐述了诸因素对轮胎噪声的影响,并着重介绍了花纹噪声的建模及量化预测,给出了轮胎低噪声设计普遍性原则. 2.学位论文李志东室内外轮胎噪声测试系统设计与分析2009 随着人们生活质量的提高，越来越多的家庭已有了私车，这改变了人们的生活方式，为人们带来了出行的现代化，同时它也带来环境污染的危害。解决这个问题成为推动汽车技术进步、产品升级换代的直接动力。环境污染之一是噪声，噪声的主要来源之一是汽车，汽车噪声主要来源只有两个方面，一个是发动机，另一个是轮胎。据国内外研究表明，在干燥路面上，当汽车时速达到70公里时，轮胎噪声成为整车噪声的重要噪声源。而在湿路面上，即使车速低，轮胎噪声也会盖过其它噪声成为最主要的噪声源。因此，轮胎噪声的防治是世界汽车及轮胎工业的一个重要课题。 轮胎/路面噪声的测量为轮胎噪声评定提供了依据。本课题为杭州中策橡胶集团委托项目，即设计一套实用性强、性价比高、功能齐全、可快速分析的轮胎/路面噪声室内外测试系统。该轮胎/路面噪声室内外测试系统方便了轮胎噪声的测量和分析，所取得的研究成果对工业设计生产低噪胎花纹具有现实的指导意义，为我国轮胎噪声控制与轮胎工业发展做出贡献。 本文介绍了几种轿车轮胎低噪评判标准和专用双功能消声室的设计，从轮胎噪声室内测试系统及室外测试系统两个方面对道路/轮胎噪声控制进行了系统的研究与深入的分析。 本文首先介绍了几种轿车轮胎低噪评判标准，并提出主观综合评价指数Qs可以作为轮胎低噪性满意度的依据，直接应用与评价低噪轮胎设计的低噪程度合格与否。其次，介绍了轮胎噪声室内测试系统中专用双功能消声室的设计。此专用双功能消声室可用于轮胎噪声声压级、声功率级的测量，以及轮胎噪声的时频分析和指向性分析，为轮胎噪声分析和主客观评价提供良好的平台。再次，介绍了轮胎噪声室内测试系统的设计。在研究轮胎噪声发生机理的基础上，结合工程实际情况，给出了一种适用于本系统的轮胎花纹噪声室内测量方案，为轮胎噪声主客观评价提供有力工具。最后，介绍了目前被广泛采纳的两种场外测试轮胎噪声的方法，讨论了两种方法的优缺点及可比性问题，并提出了更实用的双话筒测试法，为轮胎噪声的测试分析评判提供了依据。 3.会议论文葛剑敏.范俊岩.王胜发.隆有明低噪声轮胎设计方法与应用研究 本文研究了橡胶轮胎噪声的试验方法和评价方法.建立了(国内第1个)轮胎噪声实验室.在低噪声轮胎转鼓试验台上测试了手工刻制花纹轮胎的噪声,并进行了主观评价和客观评价与分析.从而可以得到低噪声轮胎的设计、测试与评价方法.在轮胎径向力、切向力和测向力作用下,测试了轮胎噪声、轮胎模态参数、轮胎胎体变形、轮胎胎面花纹和接地印迹.研究参数主要包括:沟槽深度、沟槽密度、沟槽相对于壁面的角度、沟槽形状、花纹块形状大小、花纹节距、封闭沟槽和开放沟槽.研究了轮胎负荷和速度与轮胎噪声的关系.研究了轮胎噪声与轮胎模态的关系,轮胎花纹变形量与轮胎噪声之间的关系,轮胎接地压力与轮胎噪声的关系.分析了轮胎花纹噪声的产生机理.许多研究成果已经应用到轮胎设计和轮胎噪声仿真中,并且得到了满意的结果.如上海轮胎橡胶(集团)股份有限公司把低噪声轮胎应用到SGM别克汽车和上海大众汽车公司汽车上.目前,通过低噪声轮胎和低噪声路面的应用,进行上海市科委重大科技攻关项目"都市噪声控制"研究.由于研究成果的应用缩短了新产品的开发周期,为轮胎结构的动态优化设计,降低城市车辆和环境的噪声提供了理论依据. 4.会议论文苏梅.冷传刚.张宪忠机动车轮胎噪声及其标准研究2008 欧洲不久将要强制实施机动车轮胎噪声认证.为此,本文分析了机动车轮胎结构、轮胎噪声机理,并详细介绍了将要采用的轮胎噪声认证试验方法. 5.学位论文周玲道路/轮胎噪声控制方法的研究2009 随着社会的进步与发展，人们的生活质量越来越高，汽车也成为人们生活中一个重要的交通工具。它在为我们提供方便的同时，也给我们带来了严重的环境污染，其中噪声污染是不容我们忽视的污染之一。试验证明当汽车的行驶速度达到70千米/小时的时候，道路/轮胎花纹噪声成为汽车噪声的主要来源。 本课题与杭州中策橡胶集团测试中心以及北京公路研究院合作，结合实际工程中的需要，由道路/轮胎花纹噪声的耦合模型寻找出合理适用的降噪办法，开发道路/轮胎花纹噪声仿真分析和优化软件，得到了令人满意的成果。 本文陈述了道路噪声以及轮胎花纹前沿、中央、后沿三个区域噪声的发声机理，进一步完善了道路/轮胎花纹噪声的耦合模型。由建立的耦合模型分析得出了影响道路/轮胎花纹噪声大小的几个主要的因素。另外介绍了道路/轮胎花纹噪声两种测试方法以及道路/轮胎花纹噪声的低噪性评价。最后总结了道路/轮胎花纹噪声的降噪原理和方法，降噪机理及优化方法。 在整篇文章中道路/轮胎花纹噪声的低噪优化是道路/轮胎花纹噪声控制的核心和难点。本文主要是从道路和轮胎花纹两个方面进行优化，在之前的研究中大多数文章都只是单一的陈述了通过改善轮胎花纹来得到低噪声的轮胎，而优化道路纹理的研究并不是很多。本文不仅介绍了低噪声轮胎花纹的优化方法，并结合了低噪声路面以及道路/轮胎花纹耦合模型介绍了道路/轮胎花纹噪声的低噪优化方法。低噪声道路和轮胎花纹的研究主要是以道路/轮胎花纹设计参数为基准，分析了遗传算法与免疫算法的特点，并结合两者的优点，使用免疫遗传算法对道路与轮胎花纹参数进行优化，同时，从工程角度提出了低噪声道路纹理和轮胎花纹设计准则及方法，使得道路纹理及轮胎花纹低噪优化过程更趋于合理和快速。 本文在轮胎花纹噪声发生机理中补充了后沿几种噪声的发生机理，完善了道路/轮胎花纹噪声的耦合模型，提出了道路/轮胎花纹噪声的降噪办法 ，具有实用性，并为低噪路面纹理和低噪声轮胎设计和生产提供了强有力的高效方法与路径。 6.会议论文葛剑敏.王佐民轮胎花纹噪声机理的试验研究2002 本文对轮胎花纹噪声进行了系统研究,重点探讨了轮胎横向沟槽数量,横向封闭式沟槽,横向开放式沟槽,轮胎速度,轮胎位置,沟槽形状对路面噪声的影响,并对噪声测试的主观评价.客观评价进行了对比分析.
振 动 与 冲 击 第22卷第3期 JOURNA L OF VI BRATION AND SHOCK V ol.22N o.32003 土壤冲击特性的实验研究 Ξ 皮爱如 沈兆武 王肖钧 (中国科学技术大学力学与机械工程系,合肥 230026) 摘 要 本文利用分离式H opkins on 压杆研究了土体在不同应变率条件下的冲击动态力学性能,发现土体有明显 的应变率效应,与静载相比,冲击荷载下土的动强度和动模量均有很大的提高。 关键词:土,H opkins on 压杆,应变率效应中图分类号:O33,T U4 0 引 言 建筑物地基和土工建筑物在动荷载作用下发生振动,土的强度和变形特性都要受到影响。引起土体振动的振源分天然振源和人工振源两种。地震、波浪力、风力都是天然振源,交通荷载、爆炸、打桩、机器基础都是人工振源。冲击荷载作用下土动力学问题的 应变范围很大,从精密设备基础振幅很小的振动到强烈地震、炸药爆炸或核爆炸的震害,剪应变从10-6到10 -2 ,在这样广阔应变范围内的土动力计算中所用的 特性参数,需要用不同的测试方法来确定。早在1948 年,美国学者卡萨格兰德(Cassagrande A )就设计了多种冲击试验仪[1],以测定冲击荷载作用下土的动力特性,以后各国学者继续对这一问题进行了研究。土动力测试和其他土工测试一样,原位测试能得到代表实际土层性质的试验资料。但是限于原位试验的条件和较大的试验费用,一般在原位只做小应变试验,在实验室内则可以做从小应变到大应变的试验。室内常用的测试方法有超声波脉冲试验、共振柱试验、周期加荷的三轴试验,单剪试验和扭剪试验。本文则采用分离式(<37mm )H opkins on 压杆来研究土壤在冲击荷载下的动力学特性。 1 冲击实验 分离式H opkins on 压杆(简称SPH B )装置是研究材料应变率在102/s ～104/s 下的动态力学性能的重要装置,如图1所示。它通常采用贴于金属压杆中部的应变片作为测量传感器,记录输入杆上的入射应变波εi 、反射应变波εr 和输出杆上的透射应变波εt ,然后根据一维应力波理论计算出试件上的动态平均应力、应变和应变率[2]。SPH B 实验技术通过测量压杆上的应变来反推试件材料的应力应变关系,是建立在两个基 本假定基础上的。一个是一维假定(又称平面假定), 另一个是均匀性假定。根据一维假定,可直接利用一 维应力波理论确定试件材料的应变率 ε(t )、应变 ε(t )和应力σ(t ): ε(t )=C l 0 (εi -εr -εt ) ε(t )=C l 0 ∫ t (εi -εr -εt )dt σ(t )=A 2A 0 E (εi +εr +εt )(1) 进而可得到试件材料的动态应力应变关系。式中的应力、应变均以压为正,E 、C 和A 分别为压杆的弹性模量、波速和横截面积,A 0和l 0分别为试件的初始横截面积和试件长度。根据均匀性假定,可得εi +εr =εt ,代入(1)式后可得到更简单的形式: ε(t )=-2C l 0εr ε(t )=- 2C l 0 ∫ t εr dt σ(t )=A A 0 E εt (2) 有关该装置的详细介绍及其工作原理可参考文献[2、3] 。 图1 H opkins on 压杆装置简图 本文所用的试件尺寸为<37×18mm 的圆柱形原 状土体,土壤是密度为2056.99kg/m 3的干性黄土。土体用特制的环切刀取得,保证土体尺寸的准确及尽可 Ξ收稿日期:2002-11-06 第一作者 皮爱如 男,博士研究生,1973年5月生
汽车NVH介绍
1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质
动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动（NVH ）?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一
汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
什么是NVH？ NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation
为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关
发动机结构振动及噪声预测 作者：奇瑞发动机工程研究邓晓龙 发动机是影响汽车NVH性能的最主要的因素，在发动机的设计阶段就深入进行振动噪声性能的预测与优化，已经成为发动机开发的基本流程，是发动机自主研发过程中的重要工作。 国内外对发动机结构噪声的预测做了大量研究，中低频结构噪声预测方法已趋成熟。结构振动响应与辐射噪声之间的关系非常复杂，目前根据强迫振动响应计算辐射噪声的计算方法主要有平板理想化法、有限元法和边界元法等。噪声预测技术的发展使得发动机在设计阶段进行噪声评价成为可能。 本文探讨了适于进行动力总成振动及结构噪声预测的方法；建立了动力总成各主要部件的有限元模型，通过AVL EXCITE软件进行了动力学分析，并计算发动机的振动响应。进行NVH的性能提升的最重要的就是首先要找到主要振动及噪声源，并开展有针对性的工作。为了更明确发动机的主要声源，采用自编软件，根据表面振动速度结果进行了主要表面的辐射声功率排序，最后进行结构噪声预测。 发动机结构振动预测 进行发动机结构振动及噪声预测，涉及到大量的研究工作，主要工作包括各部件有限元建模、子结构模态提取，EXCITE模型搭建，主要激励计算，动力学分析，振动响应计算，表面辐射声源排序，声边界元建模和空间声场预测等工作。 1. 动力总成有限元模型 动力总成有限元模型包括缸体、框架、缸盖、油底壳、缸套、进气歧管、排气歧管、气门室罩盖、4个悬置支架、变速器壳体、变速器传动轴及齿轮等。由于研究的动力总成的4个悬置支架中有3个是安装在变速器上，所以加入变速器壳体的有限元模型，这样可以更准确地模拟动力总成的振动情况，特别是怠速工况下的振动。图1所示为动力总成的有限元网格。同样需建立曲轴组件的有限元网格，曲轴组件包括曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮和正时齿轮等部件。
实验一、简谐振动特性研究与弹簧劲度系数测量【实验目的】 1. 胡克定律的验证与弹簧劲度系数的测量； 2. 测量弹簧的简谐振动周期，求得弹簧的劲度系数； 3. 测量两个不同弹簧的劲度系数，加深对弹簧的劲度系数与它的线径、外径关系的了解。 4. 了解并掌握集成霍耳开关传感器的基本工作原理和应用方法。 【实验原理】 1. 弹簧在外力作用下将产生形变（伸长或缩短）。在弹性限度内由胡克定律知：外力和它的变形量成正比，即： （1） （1）式中，为弹簧的劲度系数，它取决于弹簧的形状、材料的性质。通过测量和的对应关系，就可由（1）式推算出弹簧的劲度系数。 2. 将质量为的物体挂在垂直悬挂于固定支架上的弹簧的下端，构成一个弹簧振子，若物体在外力作用下（如用手下拉，或向上托）离开平衡位置少许，然后释放，则物体就在平衡点附近做简谐振动，其周期为： （2） 式中是待定系数，它的值近似为，可由实验测得，是弹簧本身的质量，而被称为弹簧的有效质量。通过测量弹簧振子的振动周期，就可由（2）式计算出弹簧的劲度系数。 3. 磁开关（磁场控制开关）： 如图1所示，集成霍耳传感器是一种磁敏开关。在“1脚”和“2 脚”间加直流电压，“1脚”接电源正极、“2脚”接电源负极。当垂直于该传感器的磁感应强度大于某值时,该传感器处于“导通”状 态，这时处于“”脚和“”脚之间输出电压极小，近似为零，当磁感
强度小于某值时，输出电压等于“1脚”、“2脚”端所加的电源电压，利用集成霍耳开关这个特性，可以将传感器输出信号输入周期测定仪，测量物体转动的周期或物体移动所经时间。 【实验仪器】 FB737新型焦利氏秤实验仪1台，FB213A型数显计时计数毫秒仪 【实验步骤】 1. 用拉伸法测定弹簧劲度系数：（不使用毫秒仪） （1）按图2,调节底板的三个水平调节螺丝，使重锤尖端对准重锤基准的尖端。 （2）在主尺顶部安装弹簧，再依次挂入带配重的指针吊钩、砝码托盘，松开顶端挂钩锁紧螺钉，旋转顶端弹簧挂钩，使小指针正好轻轻靠在平面镜上（注意：力度要适当，若靠得太紧，可能会因摩擦太大带来附加的系统误差），以便准确读数。这时因初始砝码等已使弹簧被拉伸了一段距离。（可参考说明书中的装置图）
发动机运转时，燃烧噪声，机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法： 1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下：（1）引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。（2）挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净，驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善，施工部分是比较复杂的，具有一定高难度的作业，具体施工部分与步骤有以下几点：①拆开仪表台，完全处理挡火墙内部②卸下发动机，完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的，但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响，笔者一般不建议对此部分进行施工操作，对于引擎声应理性善待，不应过分追求引擎声的控制，让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音，所以减震是最好的方法，用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成，所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法，车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
PCB结构振动特性的实验研究 摘要：选用带有BGA封装的PCB结构，进行0~1000Hz内的的动态振动测试，确定结构的固有频率；将实验结果和有限元模拟相结合，采用反演分析方法求解了PCB板的弹性模量，并通过实验和模拟的验证了计算结果。 关键词：PCB结构，BGA，振动特性，固有频率 引言 近年来，随着电子工业得到了迅猛发展，与之密切相关的电子封装业的重要性越来越突出，各种先进的封装技术不断涌现。球栅阵列BGA（Ball Grid Array）封装技术是近年来国内外迅速发展起来的一种新型封装技术，它采用一种全新的设计思维方式，有效消除了精细间距器件中由于引线而引起的共平面、翘曲的问题，成为20世纪发展最快、应用最广的封装技术之一[1,2]。 早在二十世纪六、七十年代，IBM和Bell实验室进行了大量疲劳实验，研究表明电子工业中焊点失效，焊点低周热疲劳一直成为国内外学者的主要研究对象[3]。但是当电子设备处于严重的振动、冲击环境中时，电子设备的可靠性将受到很大的影响，动态载荷与热载荷相互作用，大大降低封装结构的可靠性。近年来，随着封装结构在动载荷（振动、冲击等）下的可靠性问题日益突出，中外不少学者进行了相应的研究。Intel公司的Wong S W等[4]提出了通过测试PBGA 基板的应变来推断焊点应力应变的方法，证明了在振动条件下焊点与基板的应变的线性关系，并给出了实验方法。Pang H L等[5]对倒装芯片在固有频率处施加不同量级的正弦激励，给出了振动特性的测试方法。Chen Y S等[6]用有限元模拟和振动测试相结合的方法，得出了较好的结果。Wang等[7]对封装结构振动载荷下的失效问题进行了实验研究，采用多种方法观测了焊点中振动裂纹的萌生、扩展及失效的过程，分析了焊点高周疲劳的原因。这些研究都为焊点振动条件下的使用提供了有力的支持。但由于实际使用中的PCB结构都不尽相同，这些研究都具有一定的特定性。 本文选用带有BGA结构的PCB主控板，对其进行了0-1000Hz范围内的振动动态实验，测得该结构的固有频率；与有限元模拟相结合，采用反演分析确定了PCB板的弹性模量，并通过配重试件的振动实验和模拟分析验证了结果的可靠性。 二、印刷电路板(PCB)结构的振动实验 在本文的振动测试实验中所使用的PCB结构主要有三个部分：印刷电路板、芯片和连接芯片与电路板的BGA焊球列阵，该BGA焊球阵列为16×16正方形阵列。实验所用振动设备主要有STI D-100-1振动台、YE7600动态应变仪、SD1403传感器等；两种加载试件：无配重的试件1和自由端添加51.6g配重的试件2。
发动机振动特性分析与试验 作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等，这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示，发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤： 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型；对该有限元模型进行模态分析，通过分析结果判断各零件间连接是否完好；通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理，零部件的局部模态频率是否合理，若存在整体或局部模态不合理的情况，需要对结构进行初步更改或优化。
2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性，进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台，针对其结构振动问题，对其进行结构振动CAE 分析，并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下：缸径75mm，冲程85mm，缸间距84mm，最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述，对动力总成进行了坐标定义（见图2）。
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0038
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施 (新编版) １．噪声的主要危害 噪声污染不仅对人们的自我感觉和工作能力产生消极的影响，而且能导致健康严重失调、疲劳、早期失聪、高血压、神经疾病等。 ２．车用发动机噪声的形成与对策 发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、冷却风扇及其他部件发出的噪声。燃烧噪声是在可燃混合气体燃烧时，因气缸内气体压力急剧上升冲击发动机各部件，使之振动而产生的噪声。柴油中的十六烷值不合适或喷油时间过于提前，会引起发动机工作粗暴，使噪声急剧增大。汽油机由于过热、汽油品质不良和点火提前角过大等原因造成高频爆炸声、敲缸。 发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，是通过发动
机外表面以及与发动机外表面刚性连接结构的振动向大气辐射的，因此称为发动机表面噪声。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关；机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关。一般来说，低转速时，燃烧噪声占主导地位，高转速时，机械噪声占主导地位。 降低燃烧噪声，需改善燃烧条件，提高燃烧质量，以达到圆滑的压力波形。采用合理布置火花塞和气门以及采用合适的燃烧室型式和冷却方式即可以达到最有效的燃烧。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，点火质量及抗爆振性能越好；对柴油机来说，要选择合适的十六烷值的柴油，如果达不到，可加入点火加速剂，提高点火质量，这样可有效地防治因燃油燃烧引起的噪声。 机械噪声包括活塞敲击声、气门机构冲击声、正时齿轮运转声等。减小活塞敲击声，可采取减小活塞与缸壁之间的间隙和使活塞
汽车噪声与振动 ——理论与应用 汽车噪声的传递有固体波动和气体波动两种传播形式。通常500Hz以下的低、中频率噪声主要以固体波动形式传播，而在较高的频带则以空气传播为主。 第十章发动机的振动 第十一章发动机的噪声 在相同条件下，柴油机的排气噪声要比汽油机的排气噪声大，二冲程燃机的排气噪声要比四冲程的大。柴油机的排气声呈明显的低频性，能量主要集中在基频及其倍频的频率围；中频围主要是排气管气柱振荡的固有音；高频围主要包括燃烧声和气流高速通过气口的空气动力噪声。 发动机两种噪声：纯音和混杂音。纯音是窄频带的，用抗性消音器；混杂音是宽频带的，用阻性消声器。 抗性消声器：将能量反射回声源，从而抑制声音。 阻性消声器：声能被吸声材料吸收并转化成热能，从而消声。
发动机噪声估算： 1、柴油机声功率级 )lg( 30)lg(1057b b b W n n P n L ++≈ （dBA ） 式中：W L ——柴油机声功率级； b P ——柴油机标定功率（kW ）； b n ——柴油机标定转速（r/min ）； n ——柴油机实际转速（r/min ）。 2、柴油机机体表面辐射声功率级的近似公式 柴油机机体表面辐射的31倍频程声功率级近似计算公式如下： )lg(2010001000) 1(lg 1052)(b b b b W n n f f m P P n f L +? ?????+++≈ 式中：f ——31倍频程中心频率（Hz ）； m ——柴油机质量（kg ）。 3、汽油机声功率级估算 )lg( 50)lg(1057b b b W n n P n L ++≈ （dBA ） 以上公式只是估算，公式已显旧。 机体结构特性： 结构特性主要指振型、固有频率和传递函数。 燃烧噪声：由于气缸燃烧，将活塞对缸套的压力振动通过缸盖—活塞—连杆—曲柄—机体向外辐射的噪声称为燃烧噪声。 机械噪声：活塞对缸套的撞击、正时齿轮、配气机构、喷油系统、辅助皮带、正时皮带等运动件之间的机械撞击所产生的振动激发的噪声称为机械噪声。
流量测量和仪表 利用实验和数值研究尾缘形状对三维轴流风机出风口气体流动的影响 —、■ 6 :I-2—t 文早信息: 文章来历 关键词：轴流风机尾缘热线技术雷诺应力模型 接收2009年3月15日 修订2009年8月13日 收录2010年2月5号 摘要： 本文的主要目的是研究轴流风机尾缘结构对风机出风口湍流流动的影响。 本文研究的风机主要为三个低气压且低马赫的轴流式风机，分别为径向，向前和 向后扫描三种不同的叶轮结构。本文采用了实验和计算流体动力学（CFD）方法对三个风扇进行了研究，并对结果进行了相应的比较。该方法是一个用三维（3D）的雷诺平均方程和纳维斯托克斯方程与雷诺应力模型作为湍流模型（RSM ）的 数值模拟方法。它使我们能够计算出雷诺应力张量的分量。不平稳速度的测量可利用风扇下游的热线技术来测定，并对三个速度组分量与从利用实验和模型得到的雷诺兹应力张量的六个组分的值进行比较。同时，此现象还用于验证设计和风扇模型的正确性。由此最终得到，前缘减少了组元径向的速度，而尾缘则增加了这部分的速度。此外，尾缘对风扇下游湍流的动量有重要影响作用。 引言： 涡轮机械中流体的流动情况非常复杂。他们的共同特征是三维的、粘性的和不稳定的特征。几何特点及运行情况对涡轮机械中的流体流动也有重大的影响 不稳定的气动力现象常常是出现在空气动力性数值减少的情况下，而且它们也是
产生噪声和驰振现象的原因。因此非稳态流在对轴流风机进行调查的时候是一个重要的课题内容。对于那些复杂的流动研究，可利用不同的紊流模型进行数值模拟。计算流体动力学（CFD）工具可使那些用纳维尔斯托克斯方程的无法给出的不稳定气动特性的流动特性问题得以解决。而且，利用直接数值模拟或大涡模拟方 法对于像涡轮机械这样复杂的几何流体力学工业中的代价是非常昂贵的。 本文的目的是为了确定蜗舌对风机尾缘的下游速度分量的影响。这些不稳定 部件可以分为确定性的和随机性的两部分。确定性部分为叶片通道频率及其倍频的离散成分。它由转子叶片及其环境之间的周期性的不稳定的作用力而产生。随 机性部分主要是由于在旋转的叶片翼周围存在紊乱流场，因而促使所有的频率超过了5到20万赫兹的频带范围。 本文提出了一种初步的噪音预测方法的研究。且将湍流产生的动能作为噪声预测模型的输入［1，2］。雷诺应力模型的湍流模块能够使我们精准的计算湍流流动所具有的动量（4.3部分）。 本文以汽车冷却系统中的轴流式风机作为个案进行研究。因为它们常常受较差的流入条件所牵制。正由于这个流入状况产生了周期性的和随机性的力，导致 了一定音频和带宽的噪音。此外，由于叶片表面上的湍流边界层的交互作用与尾缘的作用产生的波动不平的力使得风机产生了宽频的独立噪音。 使用对降噪叶片扫尾对降低噪声似乎是有效的。汉森［3］主要研究了通过取消产生噪声的所处不同径向相位的位置降低叶片的噪声音调的问题。他还研究叶 片对叶片的相互干扰。通过他的研究结果，可以看到大角度的叶尾对于叶片之间的作用是非常有利的，尤其对于低速转子，与亚拉巴马州的夫卡诺［4］、科明斯⑸ 等人的研究是类似的。此外，夫基塔⑹的实验表明，合理数值的尾缘对降低噪声也相当的有利。 值得一提的是，艾维亚［7］与卡尔森［8］的研究工作似乎还为选择叶片尾缘角度的分布提供了理论依据。该理论对降低湍流因素所产生的噪声的降低有明显的影响。将之应用于低速轴流风机的前后尾缘，不但改变了噪声源的空间分布，也 使得它们不会在刀片半径范围内同时产生。这样产生相位变换变为沿翼展方向上的的压力和速度分量和在的破坏性或建设性的结果之间的干扰，从而对辐射噪声进行修改。有关空气动力和车内的声学特性的具有叶片尾缘的轴流式风机的完整的文献在参考书目［9］中有具体分析。
轮胎噪声的研究现状 李论 2012级车辆1班 222012322220013 摘要:从当前国内轮胎噪声研究的现状来说。轮胎噪声研究从最初的单纯测试发展到建立了泵浦噪声、气柱共鸣、共振、模态分析等噪声研究理论；轮胎噪声测试方法有通过噪声法、拖车法和实验室转鼓法，通过轮胎声学模型和软件系统可对不同花纹轮胎噪声进行模拟和预测。随着社会对环境噪声的重视，汽车噪声的控制标准越来越严格。 关键词:噪声污染；轮胎噪声；噪声测试；花纹；研究现状 0、引言 汽车行驶噪声是交通噪声的主要来源之一, 随着我国汽车工业的迅猛发展和城市道路的不断扩张, 城市车流量持续增加,噪声污染日益严重。交通噪声不仅影响人们的正常生活和工作,甚至会危害人们的身心健康。随着生活质量的不断提高,人们对降低交通噪声提出了越来越高的要求。 试验表明, 轮胎噪声是构成汽车行驶噪声的主要因素之一, 当汽车行驶速度大于 50 km h- 1时, 轮胎噪声逐渐显现; 当车速超过 80 km h- 1时, 轮胎噪声则成为汽车行驶噪声的主要成分。车速越快、负荷越大, 轮胎噪声的能量级就越高, 在汽车行驶噪声中所占比例也就越大。轮胎作为车辆与地面接触的唯一部件,其噪声辐射及振动特性直接影响汽车的乘坐舒适性和平稳。因此国内外各大汽车公司纷纷开展轮胎噪声方面的研究, 对配套轮胎的噪声提出了更苛刻的要求。因此, 开展轮胎噪声研究、了解轮胎噪声的产生机理、开发低噪声轮胎已是当务之急。 1、国外轮胎噪声研究进展 20 世纪初期, 轮胎噪声的研究只停留在单纯测试阶段, 缺乏对噪声机理的理论分析。20 世纪70 年代后, 人们才开始从理论上对轮胎噪声进行研究, 并提出模拟计算的理念。 1971 年, H ayden J R E 首先提出空气泵浦原理是轮胎主要噪声机理。他将简单轮胎花纹沟槽视作一个单极子源, 并得出花纹沟声压级的半经验公式。但是用该公式进行轮胎花纹噪声预测仍然存在诸多困难。 1985 年, 通用汽车研究实验室的 Law rence J 等在横向花纹沟槽研究的基础上得出气柱共鸣与泵浦作用是横向花纹沟槽噪声的两大机理。当气柱的固有频率与花纹间距频率一致时, 就会发生气柱共鸣现象, 使轮胎噪声加剧。 20 世纪 80 年代后, 随着物理学和振动理论的发展, 人们对轮胎噪声的研究进入试验测试与模拟研究相结合的阶段。根据流体结构相互作用原理可以得出以下结论: 若已知轮胎的振动方式, 结合辐射边界条件, 可以用克希霍夫亥姆霍兹积分公式计算出轮胎振动噪声。因此, 80 年代末, 许多学者相继建立起轮胎动态特性模型, 开始了轮胎动态特性的理论研究。 1992 年, Nakajim用有限元、边界元和模态分析相结合的方法对轮胎的振动和噪声进行了预测。有限元和边界元法在中低频段可以较准确地预测轮胎噪声; 但在高频段, 由于计算量大大增加, 使结果误差增大, 于是人们开始用统计能量法对高频段的轮胎噪声进行分析计算。Hiroshi Y 等[研究了轮胎内部空腔的共鸣声, 认为汽车内部噪声在250 H z 左右的峰值主要是轮胎内部空腔的共振噪