当前位置：文档之家 › 结合模态声学贡献量与板面声学贡献量的减速箱降噪技术研究

结合模态声学贡献量与板面声学贡献量的减速箱降噪技术研究

  • 格式：docx
  • 大小：43.53 KB
  • 文档页数：11

下载文档原格式

  / 11

合集下载

基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的车身阻尼处理

基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的车身阻尼处理

基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的车身阻尼处理车身阻尼处理是一种有效的方法来减少车辆运动时产生的振动和噪音。

在车身设计中，模态应变能分析和板件单元贡献分析是两个常用的工具，可以用来评估车身的结构刚度和振动特性。

模态应变能分析是通过计算车身在不同的振动模式中存储的弹性势能和动能，来确定车身的振动频率和振动模式。

而板件单元贡献分析则是通过将车身分解为由许多小板件组成的模型，来评估每个板件在振动中所负责的能量和振动模式。

这两种分析方法都可以用来确定车身中的振动能量集中区域和刚度不足的区域。

这些区域可能会导致车身在行驶过程中产生不必要的振动和噪音，从而影响车辆的乘坐舒适度和安全性。

对于具体的车身阻尼处理方案，可以根据分析结果选择不同的处理方法。

一种常见的处理方法是在车身的振动集中区域添加加强件，以提高车身的刚度和减少振动。

此外，还可以在车身的支撑结构上添加阻尼材料，以吸收振动能量和减少噪音。

对于不同类型的车型和使用环境，需要针对不同的振动特性和目标设定来制定不同的阻尼处理方案。

在设计过程中，可以通过不断优化车身结构和测试验证，来不断提高车身的乘坐舒适度和安全性。

总的来说，模态应变能分析和板件单元贡献分析是很有用的工具，可以帮助车身设计师找到车身的振动集中区域和性能不足区域，并选择合适的阻尼处理方案。

通过不断优化车身设计和测试验证，可以实现更高水平的乘坐舒适度和安全性。

另一种常见的车身阻尼处理方案是主动控制阻尼系统。

这种系统采用车身传感器和控制单元，根据车身振动信息实时调整阻尼，以达到最佳的乘坐舒适度和安全性。

这种系统可以根据不同的行驶条件和驾驶模式，自适应地调整阻尼，实现更高水平的车身悬挂控制和稳定性。

然而，主动控制阻尼系统的成本和复杂性较高，需要更大的空间和能耗，因此主要用于高端车型和赛车等特殊场合。

除了传统的阻尼处理方案，还有一些新型的材料和结构设计方案，也可以用来提高车身的阻尼性能。

例如，汽车轮胎中的新型阻尼材料，可以有效减少路面震动和噪音，提高车辆乘坐舒适度。

传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究

传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究

传递路径分析用于车内噪声贡献量的研究车内噪声是一种常见的问题，影响了司机和乘客的舒适性和安全性。

为了研究车内噪声的来源和贡献量，路径分析可以被用于建立车内噪声传递的模型。

传递路径分析是指从噪声源到车内各点的传递过程。

在这个过程中，噪声从源头传递到车内，经过车辆各种部件如轮胎、悬挂系统、引擎盖等，最终到达车内的乘员空间。

这个过程中的每个部件都有可能引入一定的噪声贡献量，因此路径分析可以帮助我们定位噪声源并找到有效的噪声控制措施。

路径分析可以分为两个步骤：建立传递模型和进行路径分析。

建立传递模型是指根据车辆的特性对噪声传递进行建模。

通常的建模过程可以分为三步骤：首先找到主要的噪声源，确定噪声的频率特性和功率谱；其次对每一个噪声传递路径进行建模，考虑传递过程中的各种因素，如传递系数和反射系数等；最后将各个路径的模型汇总起来，得到整个传递模型。

进行路径分析则是根据传递模型对噪声来源和贡献量进行量化。

在路径分析中，可以通过实验室测试和道路测试来获取数据，从而确定噪声的来源和贡献量。

一些常用的路径分析方法包括声功率级法、声贡献分析法和耦合路径分析法等。

一般情况下，路径分析的结果可以用于制定噪声控制策略。

对于确定的噪声源，可以通过改进构件设计、优化隔音材料、降低机械噪声等方式来降低噪声。

另外，对于重要的噪声传递路径，建立隔音工程以阻挡噪声也是一种有效的方法。

在进行路径分析时，还需注意一些问题。

例如，噪声传递模型需要足够精确才能得到可靠的路径分析结果；使用不同的路径分析方法可能会得到不同的结果；并且，由于车内噪声是由多个噪声源产生的，因此路径分析需要考虑多个噪声源的影响。

总的来说，路径分析可以帮助我们了解车内噪声传递的情况，定位噪声源并找到有效的控制措施。

这对于提高车辆的舒适性和安全性都具有重要意义。

除了路径分析，还有其他方法可以用于车内噪声贡献量的研究。

例如，声学定位可以用于确定噪声源的位置，这对于确定噪声控制措施非常有价值。

整体式汽车驱动桥壳体振动噪声优化数值研究

整体式汽车驱动桥壳体振动噪声优化数值研究

整体式汽车驱动桥壳体振动噪声优化数值研究n1.前言汽车驱动桥常应用于后驱车和四驱车，位于汽车传动系统的末端，有传递力矩，改变力矩传递方向，实现左右车轮差速的作用。

它承受着来自路面和悬架的一切作用力，是汽车中工作条件最恶劣的总成之一。

汽车驱动桥由于其工作在恶劣的工况条件下，疲劳耐久性成为众多学者研究的问题之一，然而，随着人们生活水平的提高，驱动桥的NVH性能也成为研究的重点。

David P. Schankin和Zhaohui Sun采用试验和有限元法分析了独立式驱动桥齿轮啮合能量在不同的工作环境下的传递路径，为控制驱动桥结构声传递提供了一种方法[1]。

Dan Ryberg和Hamid Mir用实验传递路径分析（TPA）和工作模态分析（RMA）建立了FBS分析模型，对驱动桥齿轮啸叫噪声进行了分析[2]。

Yuejun E. Lee从驱动桥齿轮啮合力的角度出发，通过减小齿轮啮合力降低齿轮啮合噪声[3]。

Sang-Kwon Lee和Sung-Kyu Go采用传递路径找出空气辐射声在驱动桥啸叫噪声中贡献量较大，最后通过调整齿轮齿形减小齿轮传递误差降低啸叫噪声10dB(A)[4]。

然而，驱动桥壳体是传递和辐射噪声的重要部件，若桥壳设计不当，一方面在齿轮啮合力作用下壳体发生共振，在传递路径上放大噪声，另一方面，薄壁件刚度弱，容易辐射噪声。

本文运用模态分析法，计算出驱动桥自由模态，并用模态应变能找出薄弱点，同时结合拓扑优化方法找出驱动桥壳体加筋位置。

采用BEM-ATV计算驱动桥声学响应，并用板块贡献量法找到在特定频率下，驱动桥壳体对辐射噪声的贡献量，结合NVH实验分析，论证了壳体增加加强筋和增加端盖厚度对驱动桥辐射噪声的抑制作用。

2.驱动桥模态分析整体式驱动桥由前桥壳、后桥壳、后端盖、差速器、输入轴等部件组成，如图1所示。

前桥壳一般是铸造而成，厚重结实，刚度足；后端盖和后桥壳一般是钣金冲压件，之后焊接而成整体式桥壳，壳体较薄，刚度弱。

减振降噪研究的发展历程及现状

减振降噪研究的发展历程及现状
随着人们对工程机械操作舒适性和平顺性的要求越来 越高，纯橡胶块的结构已经不能满足要求。在此基础上，具有 附加质量的橡胶隔振器和液压隔振器被开发出来。附加质量 的橡胶隔振器是利用附加质量吸收发动机的振动，采用的是 动力吸振器原理；液压隔振器则是利用液压阻尼来增加隔振 器的阻尼。
2011.07
编辑信箱
2011.07
发动机激励及传递途径：
发动机 车体
踏板 双脚及双腿 发动机罩 座椅 人体 方向盘 手-臂体系 操纵杆 手-臂体系
路面激励及传递途径：
路面 车轮 车体
踏板 双脚及双腿 发动机罩 座椅 人体 方向盘 手-臂体系 操纵杆 手-臂体系
针对工程机械基本的振动源和传递途径，目前不少行之 有效的减小和控制振动的方法已被掌握，大致可归为三大 类：减小扰动—— —减小或消除振动源的激励，如改善内部平 衡，改进和提高制造质量，对具有较大辐射表面的薄壁结构 采取必要的阻尼措施等；防止共振—— —防止或减小设备、结 构对振动的响应，如改变振动系统的固有频率，改变振动系 统的扰动频率，装设辅助性的质量弹簧系统，增加阻尼以增 加能量逸散，降低共振振幅等；采取隔振措施—— —减小或隔 离振动的传递，涉及到对结构振动传递特性的分析和改进， 使之对振动噪声具有明显的衰减作用，如采用质量阻尼减振 器、共振腔消声器等。
对于液压装置来说，高噪声无疑将严重影响作业效率， 甚至会降低设备性能，缩短元件寿命。因此，随着高压液压设 备高速发展，相应的降噪研究也越来越深入。液压噪声的形 成较为复杂，很难借助外部降噪系统予以控制，需要通过对 设计和工艺的优化来完成降噪任务。目前，我国在此研究领 域还有很大上升空间。传动系统的噪声来源于变速齿轮啮合 引起的振动和传动轴旋转振动。除对变速器和传动轴的设计 进行改进外，还可在底盘、发动机、变速器与减速器间配置橡 胶隔振垫，完成柔性连接。在车体噪声的控制中，应用最多的 是隔声与隔振方法，在车体设计中综合运用隔声板、隔声罩 和隔振器，可以很好地降低工程机械在进行复杂作业时产 生的噪声。

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

V ol 36No.2Apr.2016噪声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第36卷第2期2016年4月文章编号：1006-1355(2016)02-0108-04NTF 、ODS 、PFP 确定车内噪声贡献面板方法杨磊1,2，邓松1,2，杨双1,2(1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070；2.武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉430070)摘要：首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。

然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。

将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板，建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度，确定板件对车内声压影响主次关系。

该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。

关键词：声学；车内噪声；噪声传递函数；工作变形分析；面板声学贡献量中图分类号：U491.9+1文献标识码：ADOI 编码：10.3969/j.issn.1006-1335.2016.02.024Determination of Contribution Panels of Vehicle ’s Interior NoiseUsing NTF,ODS and PFPYANG Lei 1,2，DENGSong 1,2，YANGShuang 1,2(1.Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive Components,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China;2.Hubei Collaborative Innovation Center for Automotive Components Technology,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China )Abstract :The noise transfer function (NTF)model of a bus body was established to evaluate the peak frequencies of the interior noise.Then,the large deformation of the bus body model was analyzed at the peak frequencies of the interior noise based on the theory of the operational deflection shape (ODS).The positions of the large deformation were defined as the noise contribution panels.The acoustic contributions of these panels to the interior noise level were estimated according to the analysis of the participation factor panel (PFP).The results provide valuable guidelines for the determination of contribution panels of vehicle ’s interior noise.Key words :acoustics;vehicle ’s interior noise;noise transfer function (NTF);operational deflection shape (ODS);participation factor panel (PFP)车辆开发前期阶段，运用虚拟技术分析手段来预测车内噪声水平，分析低频、中频和高频内噪产生机理并采取相应预防措施优化车内噪声，避免开发后期进行重复设计和分析，从而达到提高车内声品质和降低成本的目的。

城市轨道交通高架桥“降噪型”动力吸振器参数优化

城市轨道交通高架桥“降噪型”动力吸振器参数优化

第51卷第6期2020年6月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.6Jun.2020城市轨道交通高架桥“降噪型”动力吸振器参数优化周力1，张天琦1，罗雁云1，陈大磊2，吴尚1(1.同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海，201800；2.中铁上海局集团有限公司蚌埠工务段，安徽蚌埠，233000)摘要：针对高架桥动力吸振器不能有效降低桥梁结构噪声的问题，以城市轨道交通中应用较为广泛的箱梁为研究对象，基于车辆荷载作用下振动与噪声试验，结合板件声辐射理论，研究声辐射效率对桥梁结构噪声频谱特征及幅值的影响。

在此基础上，根据车−轨−桥有限元仿真得到的箱梁振动与结构噪声频谱结果，合理选择减振目标频段；结合多重动力吸振器(MDV A)参数优化理论，进行参数优化设置，并进一步对比分析有、无MDV A 工况下的桥梁振动与结构噪声的差异。

研究结果表明：声辐射效率对桥梁结构噪声的频谱特征及幅值的影响不可忽视；该“降噪型”动力吸振器能够在总体振动水平改善幅度不大的情况下获得较好的降噪效果。

关键词：城市轨道交通；箱梁；动力吸振器；参数优化；减振与降噪中图分类号：U24，TB123文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）06-1664-09Parameters optimization of "noise reduction type"dynamicvibration absorber for urban rail transit viaductZHOU Li 1,ZHANG Tianqi 1,LUO Yanyun 1,CHEN Dalei 2,WU Shang 1(1.Institute of Railway and Urban Rail Transit,Tongji University,Shanghai 201800,China;2.China Railway Shanghai Group Co.Ltd.,Bengbu Track Maintenance Subdivision,Bengbu 233000,China)Abstract:Considering that dynamic vibration absorber of viaduct cannot effectively reduce the structure-born noise,the box girder commonly used in urban rail transit was taken as the research object.Based on field test of vibration and noise under vehicle load and the plate sound radiation theory,the influence of sound radiation efficiency on the spectrum characteristics and amplitude of bridge structural noise was studied.According to the frequency spectrum results of vibration and structural noise of box girder obtained by finite element simulation of vehicle −rail −bridge,the target frequency band of vibration reduction was reasonably selected.Based on the parameter optimization theory of multi-dynamic vibration absorber(MDV A),the relevant parameters were optimized.Furthermore,the differences of bridge vibration and structural noise under MDV A and non-MDV A conditions were compared and analyzed.The results show that the influence of the sound radiation efficiency on spectrum characteristics and amplitude of bridge noise cannot be ignored.The "noise reduction type"MDV A canDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.06.021收稿日期：2019−10−18；修回日期：2019−12−18基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51678446,51708422,51408434)(Projects(51678446,51708422,51408434)supported by the National Natural Science Foundation of China)通信作者：罗雁云，博士，教授，从事铁道振动与噪声研究；E-mail ：********************.cn第6期周力，等：城市轨道交通高架桥“降噪型”动力吸振器参数优化achieve better noise reduction effect with little improvement in the overall vibration level.Key words:urban rail transit;box girder;dynamic vibration absorber(DV A);parameters optimization;vibration and noise reduction城市轨道交通运营过程中高架区段所产生的各类噪声对人们生活和工作带来的影响日益凸显，成为制约轨道交通发展的潜在因素之一。

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法

NTF、ODS、PFP确定车内噪声贡献面板方法杨磊;邓松;杨双【摘要】首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。

然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。

将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板，建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度，确定板件对车内声压影响主次关系。

该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。

%The noise transfer function (NTF) model of a bus body was established to evaluate the peak frequencies of the interior noise. Then, the large deformation of the bus body model was analyzed at the peak frequencies of the interior noise based on the theory of the operational deflection shape (ODS). The positions of the large deformation were defined as the noise contribution panels. The acoustic contributions of these panels to the interior noise level were estimated according to the analysis of the participation factor panel (PFP). The results provide valuable guidelines for the determinationof contribution panels of vehicle’s interior noise.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】4页(P108-111)【关键词】声学;车内噪声;噪声传递函数;工作变形分析;面板声学贡献量【作者】杨磊;邓松;杨双【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉430070; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉 430070; 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉 430070【正文语种】中文【中图分类】U491.9+1车辆开发前期阶段，运用虚拟技术分析手段来预测车内噪声水平，分析低频、中频和高频内噪产生机理并采取相应预防措施优化车内噪声，避免开发后期进行重复设计和分析，从而达到提高车内声品质和降低成本的目的。

基于车身板件声学贡献分析的声振优化

基于车身板件声学贡献分析的声振优化
ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｖ ｌｄ ｔｏ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔｔ ｃ ｕ ｔ ｅ ｅ ｆｉ — ａ ｏｓ ｓ ｍａ ｋ ｄｌ ｍ ｐ ｏ ｅ ｔ ｈ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａｉ ａ ｉｎ ｉ ｄ ｃ ｔ ｓｔ ａ ｈｅ ａ ｏ ｓｉ ｌｖ ｌｏ ｎ ｃ ｒｎ ｉｅ ｉ ｒ ｅ ｙ ｉ ｒ ｖ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｃ
ｔ ｅ ｍ ｅｈ ｄ ｏ ｕ ｔｕ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓ， ｔ ｔ ｃｕｒ ｌｄ ｎ ｍ ｉ ｍｏ ｅ ｓ ｓ ｔｕ ｔ ｈ ｏ ｎ ａ ｙ ｈ ｔ ｏ ｆｓ ｂｓｒ ｃｕｒ ｄ ｙ ｔ ｅ ｉ ｈｅ ｓｒ ｔ ａ ｙ ａ ｃ ｕ ｄ ｌｗａ ｅ ｐ ｗｉｈ ｔ ｅ ｂ ｕ ｄ ｒ
ｍａ ｎ ｐ ａ ｃ ｅ ｓ ｆ５． ０ Ｂ ｎｄ ｎ。 ａ ｏｓ ｖ ｒ ｌ ｌ ｖ ｌｄ ｃ ｅ ｓ ｆ ３． ９ Ｂ． Ｉ ｃ ｒ ｓｒ ｃｕ ａ ｉ ｅ ｋｓｄｅ ｒ ａ ｅ ｏ ７ ｄ ａ ｉ ｃ ｒ ｎ ｉｅ ｏ ｅ ａｌ ｅ ｅ ｅ ｒａ ｅ ｏ ８ ｄ ｎ— ａ ｔ ｔ ｒ ｌ ｕ
ｌ ｆ 周 是 ９ － ， 河 譬 碍 研 生 ｗ ｇｂ ＠ｍｌ ｒ， 从 振 噪 控 、劳 久 汽 试 学 究 ｆ ： 三 铉 １５ ） ，窟 佳 ：士 究 （ ｎｒ ｇ ｇ ｉｏ） 要 事 动 声 制疲 耐 等 车 验 研 ． ｚ ： 二 ８ 星 ￣ （５ ２ ａｅｉ ａｃ 主 ｎ ．ｎ ）男 ， 海人 ， 授 ， 士生 导 师 （ｈｕ ｏｇ ｔ ｇ ．ｄ ．ｎ ， 要从 事 疲 劳 耐久 振 噪 控 茂 交 ， 上 教 博 ｚｏｈｎ ＠ ｏ ｊ ｅ ｕｃ ） 主 ｎｉ 动 声 锎 举 摹 究 薪
Ｈ 范 围内的实 车 怠速 工 况结 构 力载 荷 ， 到边界 振 ｚ 得 动 响应 ． 然后 ， 据实 车怠 速工 况 下车 内声压 级 峰值 根 特性 ， 用直接 边界 元法 进行 板 件声 学 贡献 分 析 ， 使 以

低风速风力发电齿轮箱的减震和降噪技术研究

低风速风力发电齿轮箱的减震和降噪技术研究

低风速风力发电齿轮箱的减震和降噪技术研究随着对可再生能源的关注日益增加，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式逐渐受到更多国家的重视和利用。

然而，随着风力发电装置不断发展和推广，一些问题也逐渐浮现出来，其中之一就是齿轮箱的减震和降噪问题。

齿轮箱是风力发电装置中的关键部件之一，其作用是将风轮的旋转动力传递给发电机，从而转化为电能。

但是，由于风速低和变化不稳定，齿轮箱在运行过程中会产生振动和噪音，严重影响着风力发电装置的运行效率和周围环境的舒适性。

针对低风速风力发电齿轮箱的减震和降噪问题，科学家和工程师们经过长期的研究和实验，提出了各种创新的技术解决方案。

以下是其中一些主要的方法：1. 减震技术减震是解决齿轮箱振动问题的关键。

一种被广泛采用的方法是利用弹簧和减震器等装置来减少齿轮运行时产生的振动。

通过将这些装置安装到齿轮箱的底座上，可以有效地吸收和减小震动的能量，降低振动传输到周围环境的程度。

另一种常见的减震技术是采用主动控制系统。

该系统通过传感器和控制器监测齿轮箱的振动，并实时调整控制装置来减少振动。

这种技术能够根据不同的工况和环境条件进行智能调节，提供更加精确和有效的减震效果。

2. 噪音降低技术齿轮箱的噪音问题主要来自齿轮运动时产生的机械噪音以及风力和机械振动引起的空气动力噪音。

为了降低齿轮箱的噪音水平，研究人员采取了多种措施。

首先，改进齿轮箱的设计和制造工艺。

优化齿轮的齿形和齿距，采用更加精密的制造工艺，可以减少齿轮运行时产生的机械噪音。

同时，采用噪音减小材料，如降噪螺栓和降噪涂层，也能有效地吸收和隔离噪音的传播。

另外，加装隔音罩也是一种有效的噪音降低措施。

隔音罩可以将齿轮箱和发电机包裹在一个密闭的空间中，减少噪音的泄露。

同时，通过在隔音罩内部添加吸音材料，如隔音泡沫和吸音板，可以进一步降低噪音水平。

此外，采用预测控制算法也可以有效地降低齿轮箱的噪音。

该算法基于实时监测的数据，预测齿轮箱的振动和噪音水平，并通过调节控制器来减小噪音的产生。

城市环境噪声模拟与评估系统——“中大声图”的研究与应用

城市环境噪声模拟与评估系统——“中大声图”的研究与应用

城市环境噪声模拟与评估系统——“中大声图”的研究与应用蔡铭;邹竞芳;李锋;罗威力;王大蕾;陈志斌【摘要】在城市环境噪声排放模型及噪声传播模型的基础上,考虑建筑物群及林带对噪声的衰减影响,并结合地理信息系统(GIS)研发了城市环境噪声模拟与评估系统—“中大声图”.系统搭建了点线面环境噪声的排放模型和传播模型,特别在线声源道路交通噪声方面,利用GIS获取道路与建筑物信息,加载车辆排放模型,计算了城市尺度的道路交通噪声分布,并利用计算结果在GIS上绘制出交通噪声地图.最后将系统应用于城市交通噪声的模拟和减噪效果评估上,结果表明该系统的算法准确有效.%Using the urban environment noise emission and propagation model, also considering the attenuation impact of buildings and tree belts on noise , an urban environment noise simulation and evaluation system named "Zhong Da Sheng Tu" was developed with the help of geographical information system ( GIS). The noise emission, propagation model of point, line and plane source were set up in the system. As for the traffic noise of line source, GIS was used to obtain the information of roads and buildings. The road traffic noise distribution of urban area was calculated with the vehicle noise emission model. The calculation results were imported to GIS to make the traffic noise map. At last, the system was used to simulate the urban traffic noise and evaluate the effect of noise reduction measures, results show that the system's algorithm is accurate and efficient.【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(051)001【总页数】6页(P39-44)【关键词】道路交通噪声;模拟与评估系统;地理信息系统;噪声地图【作者】蔡铭;邹竞芳;李锋;罗威力;王大蕾;陈志斌【作者单位】中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275;中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275;中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275;中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275;中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275;中山大学工学院;广东省智能交通系统重点实验室,广东广州510275【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;X593噪声污染是城市环境问题的四大公害之一，目前已成为制约城市人居环境质量提高的重要因素[1]。

ATV与MATV技术在轿车乘坐室噪声分析中的应用

ATV与MATV技术在轿车乘坐室噪声分析中的应用

的汽车 而言 ．要 开展乘 坐室 内噪声 分析 和车身 结构
声 学优 化研究 ．所需 的计算量 和计算 时 间是非 常 巨 大的 ＡＴ 技 术 的出现 在某 种程度 上 突破 了这 一技 Ｖ 术 瓶颈 ．使得 快 速进行 声振优 化 和多工况 载荷条 件 下 的乘 坐室 内噪声 分析 和计算 成为 可能
一
在 汽车 结构 辐射 噪声分 析方 面 ． 目前 应用 最广 泛 的分 析 方法 有 ： 限元法 （ Ｅ 、 界 元 法 （ Ｅ 有 Ｆ Ｍ） 边 Ｂ Ｍ
ｂ ｕ ｄ ｒ ｌｍ ｎ ｍ ｔｏ ）无 限 元 法 （ Ｅ ） 及 有 ｏ ｎ ａ ｅｅ ｅ ｔ ｅ ｄ 、 ｙ ｈ Ｉ Ｍ 以 Ｆ
并 通 过 实 例介 绍 了ＡⅣ 和ＭＡ Ｖ 术 在车 身 结 构 模 态 声 学 贡献 量 分 析 和车 身 板 件 声学 贡 献 量 分析 中 的应 用 。 ， Ｔ技
关 键 词 ： 传 递 向量 ； 态 声传 递 向量 ； 界 元 法 ； 件 贡 献 量 声 模 边 板 中 图 分 类 号 ：４ ３ ２１ Ｕ ６． ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ５ ２ ５ （ ０ ７ ０ — ０ ４ ０ １０ — ５０ ２ ０ ）６ ０ ２ — ４ 式 中 ， 声 传 递 向量 （ Ｔ ， ｃ ｕ ｔ ｒｎ ｆ ｅ ｔ ） 为 Ａ Ｖ Ａ ｏ ｓ ｃＴａ ｓ ｒ ｃ ｒ ； 角 ｉ ｅ Ｖ ｏ 为 频率。
定 频率下 由单 位模态 响应在 声 场 中某 点处引 起 的声 压值 因此 ．模 态 声 传 递 向 量 与 下 面 的 物 理参 数 有
这样 ． 在某 点处 的声压 为 ：
将 结构 的位移 向量Ｕ 投影 到 结构 表 面 的法线 方
向上 ， 到结 构的振 动速 度 为 ： 得

ATV与MATV技术在轿车乘坐室噪声分析中的应用

ATV与MATV技术在轿车乘坐室噪声分析中的应用

数据后处理
ＡＴ Ｖ求 解
检测点声压值
检测点声压值
（ ａ） 传统ＢＥＭ方法
（ ｂ） ＡＴＶ方法
图１ 传统ＢＥＭ方法和ＡＴＶ方法流程
边界元模型 设定检测点
计 算ＡＴ Ｖ 输 出ＡＴ Ｖ 速度边界条件 ＡＴ Ｖ求 解 检测点声压值 （ ａ） ＡＴＶ方法
边界元模型 设定检测点
计 算ＡＴ Ｖ 输 出ＡＴ Ｖ 计算结构模态 计 算ＭＡＴ Ｖ 计算模态参与系数 ＭＡＴ Ｖ求 解 检测点声压值
尼 ） 、场 点 的 位 置 、计 算 频 率 、声 介 质 的 物 理 参 数
·２４·
ＡＴＶ与ＭＡＴＶ技术在轿车乘坐室噪声分析中的应用 ／ 孙 威， 陈昌明
设 计·研 究
（ 速 度 、密 度 等 ） 、结 构 模 态 形 状 或 结 构 的 属 性 、位 移边界条件等。 １．３ ＡＴＶ、ＭＡＴＶ与传统ＢＥＭ求解过程比较
２０～２５０ Ｈｚ之间存在１９８阶模态。在ＳＹＳＮＯＩＳＥ中建立 结构有限元模型并将模态计算结果插值到结构上， 此处可以选择直接将位移向量向法线方向投影。另 建流体边界元模型进行ＡＴＶ计算， 然后建立结构模 型和流体模型之间的耦合关系， 注意， 此处只能建立 弱耦合关系。最后将结构模态投影到ＡＴＶ上就完成 了 ＭＡＴＶ的 求 解 过 程 。 针 对 声 压 级 响 应 曲 线 中 的 几 个峰值频率点， 即５０ Ｈｚ、６２ Ｈｚ、１３０ Ｈｚ和２０５ Ｈｚ， 取 出相应的ＭＡＴＶ结果如图６所示。
频率。
通过声传递向量， 将声场中某点处的声压与模
型网格的振动速度之间建立起了联系， ＡＴＶ的物理
意义可以理解为单元或节点在特定频率下的单位速
度在场点上引起的声压值。
因此， 声传递向量与下面的物理参数有关： 结构

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制朱晓东;沈忠亮;汪一峰【摘要】在某卡车驾驶室结构有限元与声学有限元计算以及驾驶室声固耦合建模的基础上，进行结构模态计算分析以及试验验证。

再进行声学模态分析以及声固耦合系统模态分析。

考虑声—固耦合作用，利用耦合声学有限元进行了驾驶室内部声学特性研究，识别出主要噪声频率。

继而进行面板声学和模态贡献量分析，找到了峰值声压产生的主要原因，确定了贡献显著的面板。

通过结构改进，提升了板件刚度，抑制了结构振动，试验结果表明，驾驶室内部噪声得到较明显下降。

%The structural finite element model, acoustic finite element model and the structural-acoustic coupling finite element model for a cab were established respectively. The modal analyses of the three models were carried out and verified by testing. The acoustic properties of the internal cavity of the cab were analyzed using the structural-acoustic coupling finite element model, and the main noise frequencies were recognized. Combining the panel acoustic contribution analysis method with the modal contribution analysis method, the major factors causing peak sound pressure were discovered, and the panel with significant contribution to the noise at the main noise frequencies was identified. The stiffness of the panel was raised and its vibration was controlled through the structural modification. The experimental result shows that the internal noise of the cab is reduced obviously.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P145-150)【关键词】声学;低频噪声;有限元法;面板贡献量;结构优化【作者】朱晓东;沈忠亮;汪一峰【作者单位】江淮汽车股份有限公司技术中心，合肥 230022;合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥 230009;合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TB132;O422.6驾驶室的NVH性能是影响驾驶室乘坐舒适性的主要因素，随着生活水平的提高，人们对驾驶室乘坐舒适性有了更高的要求。

形貌优化与面板贡献量在汽车噪声传递函数优化分析中的综合应用

形貌优化与面板贡献量在汽车噪声传递函数优化分析中的综合应用

形貌优化与面板贡献量在汽车噪声传递函数优化分析中的综合应用刘忠伟;付广;梁静强;吕俊成【摘要】随着中国汽车产业的逐渐成熟,消费者越来越关注车辆的振动噪声性能,汽车的NVH性能开发被推到了台前.对Trimmed Body的噪声传递函数进行分析,通过面板贡献量找到对噪声影响较大的面板,然后利用形貌优化分析截取面板局部模型,得到改进的钣金形状结构,最终优化了车身噪声传递函数.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P31-34,65)【关键词】噪声传递函数;面板贡献量;形貌优化【作者】刘忠伟;付广;梁静强;吕俊成【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007【正文语种】中文汽车车内噪声形成原因复杂，可分为车身板件振动结构噪声、进排气系统噪声、轮胎噪声以及风噪等。

以某款车型为例，进行噪声传递函数(NTF)分析时，发现部分接附点峰值不满足目标值。

首先对车身进行局部动刚度分析，排除接附点局部动刚度是造成峰值不满足要求的因素;其次通过面板贡献量(PFP)分析判断出前围板对噪声峰值贡献量较大;再次截取前围板局部模型通过模态分析和形貌优化等方法对其进行优化分析;最后验证优化后模型，得到前围板局部模态提高、NTF部分接附点峰值改善的结论。

1.1 面板声压贡献量理论噪声传递函数(Noise Transfer Function，NTF)，指施加在某一结构上的单位力在结构内产生的声压，它表示其结构与内部空腔的声学相关特性。

汽车结构是由各种不同薄板和边框构成的。

对于低频结构振动和振型，汽车立柱、横柱和横梁等结构均有较大影响；对于车内噪声，汽车壁板振动的影响较大。

假设振动结构的封闭边界由K个面板组成，则封闭声腔内任意一点r处的声压p(r)可以认为是由于这K个面板振动而在该处引起的声压相互叠加产生的，可表示为：式中：pk(r)为由第k个面板振动而在封闭声腔内点r处引起的声压，k=1,…,K。

车身板件对车内噪声的贡献量分析

车身板件对车内噪声的贡献量分析

车身板件对车内噪声的贡献量分析
刘东明;方健;赵敬义;卢玉东
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2011(031)002
【摘要】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.
【总页数】4页(P48-51)
【作者】刘东明;方健;赵敬义;卢玉东
【作者单位】泛亚汽车技术中心有限公司,上海,201201;泛亚汽车技术中心有限公司,上海,201201;泛亚汽车技术中心有限公司,上海,201201;泛亚汽车技术中心有限公司,上海,201201
【正文语种】中文
【中图分类】TB533+.2
【相关文献】
1.车室低频噪声预测与车身板件声学贡献分析 [J], 李苏平;胡启国;胡海波;罗天洪
2.基于车内综合声场贡献分析的车身板件声振优化 [J], 靳畅;周鋐
3.基于声模态和板件贡献分析的车身降噪研究 [J], 侯献军;郭金;杜松泽;郭彩祎
4.客车车身板件声学贡献分析 [J], 赵宇伟;周鋐
5.不同路面激励下车内噪声预测与板件声学贡献量分析 [J], 牛浩龙;王青春;田燕林;王玉鑫;付建蓉
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于声子晶体及其缺陷态特性的车内降噪方法

基于声子晶体及其缺陷态特性的车内降噪方法

基于声子晶体及其缺陷态特性的车内降噪方法左曙光;黄海东;吴旭东;倪天心;韦锡晋【摘要】为了抑制车内中低频噪声,运用板件声学贡献法分析了车身顶棚不同区域板件的振动对车内噪声的贡献,在贡献较大的区域设计了具有双带隙和点缺陷的声子晶体结构.利用双振子声子晶体的双重局域共振带隙特性降低正贡献区域噪声,同时点缺陷带隙特性避免负贡献区振动的衰减.结果表明,设计的声子晶体结构对降低车内噪声具有良好的效果.%In order to reduce the interior noise of vehicle at medium-low frequencies, the contributions of vibrations of panels in the different areas of car roof to the interior noise of vehicle are analyzed by using panel a-coustic contribution method, and in the areas with larger acoustic contribution, the phonon crystal structures with dual band gaps and point defects are designed. The characteristics of dual locally resonant band gaps are conducive to the noise reduction in positive contribution areas while that of point defects help avoid vibration attenuation in negative contribution areas. The results show that the phonon crystal structures designed have good effects on the re-duction of interior noise.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2017(039)005【总页数】6页(P569-574)【关键词】车内噪声;汽车顶棚;声子晶体;局域共振带隙【作者】左曙光;黄海东;吴旭东;倪天心;韦锡晋【作者单位】同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804;同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804;同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804;同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804;同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804【正文语种】中文随着汽车技术的发展和人们生活水平的提高，汽车的NVH(noise，vibration and harshness)性能受到越来越多的消费者和汽车制造商的重视[1-2]。

基于VA One的汽车车内全频段噪声问题的研究综述

基于VA One的汽车车内全频段噪声问题的研究综述
１ 车 内噪声 预 测分 析 的研 究 现状
在汽车产品开发过程 中，对车 内全频段噪声 的预测是一项 非 常复 杂的工程 。随 着数值计算方法和计 算机技术 的不断进步 ，各 种数值计算方法和商业软件大量涌现，对分析车 内全频 段噪 声起 到 了关键 作用。其 中，在现有的商业软件 中，ＶＡ Ｏｎｅ可以对汽车 车 内全频 段噪声进行预测分 析。 １．１车 内低 频噪声预测
振 问题的有效方法 。它从统计的角度分析统计密度集模态平均的
振动能量传递水平 ，利用所研究对象各子系统之 间具有统计意义 的能量参量变化来研究其动力学特性 的方法。早期主要应用于航
空领 域。到 了９０年代 ，ＳＥＡ的应 用开始扩展 到汽车领域。
ＳＥＡ可以单独分析 汽车ＳＥＡ子系统 的声学特性 。Ｑ．Ｚｈａｎｇ 等建立 了车 门子 系统的ＳＥＡ模 型 ，该模型包 括外壳 、车 门声 腔 、
整车ＳＥＡ模型 ，预测 车 内噪声传递 路径 ，采用插入 损失 测量方法
对ＳＥＡ预测的噪 声传递路径进 行修正。同时，ＳＥＡ可以用于汽车
声学包的设计开发 ，利用整车ＳＥＡ模型计算汽车声学包的声传递
损失和吸声系数 ，并对其进行优化设计，使声学包的性能 、重量和 成 本 满 足 最 优 的 开 发 要 求 。
通过分 析车 内低频噪 声问题的ＶＡ Ｏｎｅ模型 ，分 别建立车 身 结构和车 内声腔 的有 限元模型 ，通过这两个模型可以分析车身结 构 模态 ，车内声腔 的声学模态 ，接 下来可以通过ＶＡ Ｏｎｅ中建立
二者的声 固耦 合面连接 ，然后建 立车 内低频噪声分析模 型，分析
结 构与声腔 的耦 合响应 ，来研 究车内某一点的噪 声声压 级。还 可
汽车车 内低频噪 声主要是 由车身板件结构的振动 引起的车内 声压分布 的变化而 产生 的噪声 ，其频率 范 围一般 为２０～２００ Ｈｚ。 现阶 段对车 内低频 噪声的预测 主要应用ＦＥＭ来研 究。ＦＥＭ在声 学 领 域 的 应 用 ，最 早 由 Ｇ．Ｍ ．Ｌ． Ｇｌａｄｗｅｌｌｆ１］Ｇ． Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ 于１９６６年提 出。Ａ．Ｃｒａｇｇｅｓ等将ＦＥＭ应用于不 规则封 闭空间声 场 和声学模 态分析 ，ＦＥＭ开始正式应用于解决车 内声场与振动的 耦 合问题 。随 后 ，国内外一些 专家学者进行 了大 量研究工作 。

薄膜型声学超材料在减振降噪领域的应用

薄膜型声学超材料在减振降噪领域的应用

薄膜型声学超材料在减振降噪领域的应用引言：随着城市化进程的加速和交通工具的普及，噪声污染已经成为一个全球性的问题。

长期暴露在高强度噪声环境中会对人们的身心健康造成巨大的影响。

因此，寻找一种有效的减振降噪方法变得尤为重要。

薄膜型声学超材料作为一种新兴的材料，在减振降噪领域显示出了广阔的应用前景。

一、薄膜型声学超材料的原理薄膜型声学超材料是由多层薄膜组成的复合结构，其中每一层的厚度较薄，且材料的声学特性不同。

这种复合结构能够通过干涉效应来控制声波的传播和反射。

当声波通过薄膜型声学超材料时，其传播速度和幅度会发生变化，从而实现减振降噪的效果。

二、薄膜型声学超材料的应用1.建筑领域在建筑领域中，薄膜型声学超材料可以被应用于建筑外墙、天花板和地板等部位，以减少室内外噪声的传递。

通过在建筑材料的表面涂覆薄膜型声学超材料，可以有效地隔离外界噪音，创造一个安静舒适的室内环境。

2.交通工具薄膜型声学超材料可以被应用于汽车、飞机和火车等交通工具中，以减少引擎噪音和路面噪音的传播。

通过在车身和地板等部位使用薄膜型声学超材料，可以显著降低车内噪音水平，提升乘坐舒适度。

3.电子设备薄膜型声学超材料可以被应用于电子设备中，以减少设备运行时产生的噪音。

通过在设备的外壳和散热器等部位使用薄膜型声学超材料，可以有效地吸收和隔离噪音，提供一个安静的工作环境。

4.工业领域薄膜型声学超材料可以被应用于工业设备和机械中，以减少运行时产生的振动和噪音。

通过在设备和机械的表面贴附薄膜型声学超材料，可以有效地吸收和隔离振动和噪音，提高工作环境的舒适度和安全性。

三、薄膜型声学超材料的优势1.结构轻薄：薄膜型声学超材料的结构相对轻薄，不会给被应用物体增加过多的重量，适用于各种场合的应用。

2.频率选择性：薄膜型声学超材料可以根据需要选择特定频率的声波进行减振降噪，提高减振降噪效果。

3.灵活性：薄膜型声学超材料可以根据不同的应用需求进行定制设计，提供更加灵活的解决方案。

基于面板贡献量控制车内噪声

基于面板贡献量控制车内噪声
２
能 激 起 了声 振 耦 合 。 表 ２给 出 了声 模 态 分 析 的结
果。
表 ２ 声 模 态 计 算
阶 次 频 率 ／
Ｈｚ
２ ．８ ５ ４
２ ．７ ７Ｏ
２ －１ ６３
２ ．７ ６６
顶 棚 和 地 板 后 部 的 扭 转 一 ．５ ３１
Ｚ 向一 阶扭 转 １５ ．０
曲扭 转载 荷 。 因此选 择能 充分描 述这 些零 件特 征 的
板 壳单 元来 模 拟 。点 焊 使 用 Ａ Ｍ２模 型模 拟 ， Ｃ 螺栓 等连 接使 用 Ｒ Ｅ Ｂ ２来模 拟 。在 Ｈ ｐ ｒ ｓ ｙ ｅＭｅｈ中建 立 了
厚 度 的灵 敏度 ， 当节点 较 多时 ， 就需 要很 长 的计算 时
振 型 描 述 误 差／ ％
其 中 前 ４阶 白车 身 计 算 模 态 和 试 验模 态 的 固
有频 率 如表 ｌ所 示 ， 算 模 态和 试 验 模 态 的整 体 模 计
态 振 型 如 图 ２所 示
表 １ 白车 身 计 算模 态 和 试 验 模 态 结 果 对 比
阶 次 计 算 频 率／ ｚ Ｈ 试 验 频 率／ ｚ Ｈ １
ｔ ｒ ｅ ｕ ｃｉ ｎ ｗｈ ｃ ｏ ｎ ｃｅ ｉ ｈ ｏ ｅ ｅｏ ｉ ｎ ｅ ｄ ｐ ｉ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅ ｉ ｓ ｂ ｉｈ ｄ ｂ ｓ ｇ ｗ ｉ ｈ ｏ ｆ ｃ ｅ ｔ ａ ｇ ｔ ｎ ｔ ｉｈ ｃ ｎ ｅ ｔｄ ｗ ｔ ｔ ｅ ｎ ｄ ｓ ｖ ｌｃ ｔ ａ ｄ ｆ ｌ ｏｎ ｅ ｓ ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｅ ｙ ｕ ｉ ｅ ｇ ｔｃ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｈ ｙ ｉ ｐ ａ ｓ ｎ ｉ
３
３ － ０３ ２ ３ － ５３ ０
２ ．１ ９４ ３ ＿９ ３２

振动噪声等高图的电驱动桥噪声预测及优化

振动噪声等高图的电驱动桥噪声预测及优化

振动噪声等高图的电驱动桥噪声预测及优化
钟秤平;王轮;郭峰;王理周;高雅娜;陈齐平;郭荣
【期刊名称】《应用声学》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】在项目开发前期通过优化电驱动桥扭矩特性的设计,可以规避噪声大问题。

根据电驱动桥台架在对应扭矩下的振动噪声特性,提出了一套稳定高效的测试流程
和分析方法。

首先设计了一套完整的试验流程,制定了精准的数据分析方法。

然后
绘制出能够全面反映电驱动桥振动噪声特性的等高图。

最后利用电驱动桥台架的振动噪声等高图,准确评估电驱动桥加速工况下振动噪声风险,为主机厂和电驱动桥零
部件企业提供电驱动桥扭矩特性设计前期指导。

利用该方法成功识别到某电驱动桥匀速及加速工况下电机及齿轮的啸叫问题。

通过优化电驱动桥扭矩特性设计,电机48阶噪声峰值降低了8.5 dB(A),确认该方法准确可靠,具备推广应用价值。

【总页数】6页(P561-566)
【作者】钟秤平;王轮;郭峰;王理周;高雅娜;陈齐平;郭荣
【作者单位】江铃汽车股份有限公司;江西省汽车噪声与振动重点实验室;运载工具
与装备教育部重点实验室;同济大学
【正文语种】中文
【中图分类】TB535
【相关文献】
1.驱动桥振动噪声的仿真与试验研究
2.某电驱动桥主减速器振动噪声特性仿真与试验研究
3.基于重合度优化的电驱动系统齿轮振动噪声性能改善
4.基于模态分析的电驱动桥噪声优化
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

结合模态声学贡献量与板面声学贡献量的减速箱降噪技术研究王晋鹏;常山;刘更;吴立言;张涛【摘要】A quick and exact method for finding the effective rib arrangement regions was proposed.Firstly the radiated noise of gearbox with a double helical gear system was calculated using FEM/BEM.Then panels were divided based on the analysis of acoustic transfer vector and modal acoustic contribution.Panel acoustic contribution analysis was completed and regions having larger acoustic contributions were found.Finally,the structure of gearbox housing was improved and the effective rib arrangement regions were identified.The results showed that the analysis of acoustic transfer vector and modal acoustic contribution can provide basis for the definition of panels and make it more accurate.The regions having larger acoustic contributions can be found quickly and exactly,which can provide basis for the finding of effective rib arrangement regions.The radiated noise on the corresponding field point can be reduced by arranging ribs on these effective regions.%提出了一种能够快速准确地确定肋板有效添加区域的方法。

首先以单级人字齿轮减速器箱体为研究对象，采用 FEM／BEM方法计算了箱体的辐射噪声。

接着在分析了声传递向量和模态声学贡献量的基础上划分了板面并进行了板面声学贡献量分析，确定出了声学贡献量较大的区域。

最后对箱体进行了结构改进确定出了肋板的有效添加区域。

结果表明声传递向量和模态声学贡献量的分析结果可以为板面划分提供依据，使得板面划分更有针对性，从而可以快速准确地确定出声学贡献量较大的区域，为有效添加区域的确定提供基础，在有效添加区域上添加肋板可以明显降低对应场点上的辐射噪声。

【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】7页(P210-216)【关键词】齿轮箱;声传递向量;模态声学贡献量;板面声学贡献量;辐射噪声【作者】王晋鹏;常山;刘更;吴立言;张涛【作者单位】西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室，西安 710072;西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室，西安 710072; 中国船舶重工集团第 703 研究所，哈尔滨 150078;西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室，西安 710072;西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室，西安 710072;中国运载火箭技术研究院研究发展中心，北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TH113由于内部激励的影响，齿轮在啮合过程中会产生振动，这种振动通过轴、轴承等传递到箱体，引起箱体的振动并向外辐射噪声[1]。

这种振动噪声对减速器的性能有着明显的影响，因此减速器振动噪声的预测及控制已经受到越来越多的关注。

箱体结构对减速器的振动噪声有着明显的影响，在箱体上添加肋板，增加箱体各板面的刚度是降低减速器振动噪声的主要方法之一[2]。

肋板的主要作用包括[3]：①肋板可以减小箱体的振动，但同时会增大箱体的辐射面积；②肋板在箱体的振动过程中也会产生振动，从而成为噪声源；③肋板在声波的传递过程中会有阻碍以及反射作用。

Moyne等[4]通过实验对肋板的这三种作用进行了验证。

可以看出其中既有有利作用也有有害作用，因此只有在合理的区域添加肋板才能起到减振降噪的作用，如何能准确地确定出肋板的有效添加区域已经成为目前的研究热点。

板面声学贡献量分析(PACA)是目前确定肋板有效添加区域的主要方法之一。

Ishiyama等[5]首先提出了贡献量的概念。

Zhang等[6]将板面的作用分为三种：正作用，负作用以及中性作用。

Seo等[7-8]以车身为研究对象，分别根据板面声学贡献量分析结果添加了肋板、阻振质量以及阻尼，添加之后目标场点上的辐射噪声明显减小。

刘更等[9-11]先后以减速器箱体和轿车为研究对象，结合板面声学贡献量的分析结果，对各板面的厚度进行了调整，调整之后目标场点上的辐射噪声都有所降低。

周建星等[12]以减速器箱体为研究对象，根据板面声学贡献量分析结果添加了肋板，表明增加肋板比增加板面厚度更加有效。

郭永进等[13～14]在板面声学贡献量的基础上提出了声学贡献和以及声学总贡献的概念。

根据声学总贡献分析结果进行结构改进的效果更好。

周鋐等[15～16]以面包车为例，根据板面声学贡献分析结果添加了阻尼，分析结果和试验结果均表明添加后车内噪声有了明显降低。

李宏坤等[17]以齿轮箱为例，结合板面声学贡献量分析结果以壁厚为变量，进行了优化设计获得了最优的壁厚组合，表明优化后箱体的辐射噪声有了明显降低。

在板面声学贡献量分析中，各板面的面积大小对于分析结果有着明显的影响。

板面面积过大，则还是很难确定出肋板的有效添加区域；板面面积过小，一方面划分起来非常困难，另一方面求解时间会非常长。

如何能让板面划分更有针对性，从而可以快速准确地确定出有效添加区域尚未得到解决。

本文在结合模态声学贡献量(MAC)和板面声学贡献量(PAC)的基础上，提出了一种能够快速准确地确定肋板有效添加区域的方法，并且以人字齿轮减速器箱体为例对该方法进行了说明。

首先采用FEM/BEM方法对人字齿轮减速器的辐射噪声进行了分析，该方法的准确性已经得到了广泛验证[18-19]；接着经过四次筛选确定出了肋板的有效添加区域。

1.1 模态声学贡献量(MAC)对于多自由度系统，系统在频域上的位移响应可以通过模态振型的线性叠加得到[20]：式中：j表示模态阶数，n表示模态总阶数；代表了各阶结构模态在系统动响应中的重要程度，称为结构模态参与因子(以下简称模态参与因子)；λj表示系统的第j 个特征值，{φ}j表示第j阶模态振型；{f(ω)}表示载荷向量；aj表示与系统特性有关的一个常数。

在小扰动的情况下，可以认为声学方程是线性的。

因此可以在输入(结构表面的法向振动)和输出(声场中某场点处的声压)之间建立一种线性关系。

如果将结构表面离散成有限个单元，这样声场中某点处的声压可以表示为[21]：式中：{ATV(ω)}为声传递向量；{vn(ω)}为结构表面法线方向上的振动速度。

由式(1)可知，结构振动的位移响应可以通过模态振型向量线性叠加得到，将{x(ω)}投影到结构表面的法线方向并求导，可以得到结构法线方向上的振动速度：式中：{φ}nj为各阶振型在结构表面法线方向上的分量。

将式(3)代入式(2)可以得到声场中任意场点处的声压为：式中：psj=iωqj(ω){ATV(ω)}T{φ}nj代表了第j阶结构模态产生的声压(Pa)。

将psj在总声压p(ω)方向上投影称为模态声学贡献量。

该投影在p(ω)中所占的百分比称为相对模态声学贡献量。

1.2 板面声学贡献量(PAC)式(4)可以转换为：式中：k表示单元编号，m表示单元数量；ATVk(ω)表示第k个单元的单位法向振动引起的声压值；φnjk表示第k个单元在第j阶振型中的法向分量;pnk(ω)代表了第k个节点的振动产生的声压。

假设一个板面由l个节点组成，则该板面产生的声压为：将pc(ω)在该场点总声压p(ω)方向上投影称为板面声学贡献量。

该投影在p(ω)中所占的百分比称为相对板面声学贡献量。

有效添加区域的确定流程如图1所示，可以看出需要经过四次筛选才能准确地确定出肋板的有效添加区域。

由式(6)可知，声场中某场点处的声压可表示为：式中：vnk(ω)为第k个节点上的法向速度。

从式(7)可以看出只有某个区域上的声传递向量和法向速度都较大时，该区域才有可能具有较大的声学贡献量。

因此首先可以进行声传递量分析，确定出声传递向量较大的区域，该过程为第一次筛选。

由式(3)可知第k个节点上的法向速度可以表示为：可以看出只有在模态参与因子较大的模态对应的主振型中有法向振型的区域才可能具有较大的法向速度。

通过式(4)可知，只有某阶模态的模态参与因子较大并且在对应的主振型中有明显的法向振型时，该阶模态才有可能具有较大的声学贡献量。

因此可以通过模态声学贡献量分析确定出声学贡献量较大的模态，在这些模态对应的主振型中有明显法向振型的区域具有较大的法向速度。

在声学贡献量分析的基础上进行模态声学贡献量分析，可以确定出声传递向量和法向速度都较大的区域，该过程为第二次筛选。

由于声传递向量和法向速度均为矢量，受相位的影响，当某个区域上的声传递向量和法向速度都较大时，该区域只是有可能具有较大的声学贡献量，此时只有借助板面声学贡献量分析，才能准确地确定出声学贡献量较大的区域。

在声传递向量和法向速度都较大的区域上划分板面，进行板面声学贡献量分析，确定出声学贡献量较大的区域，该过程为第三次筛选。

在声学贡献量较大的区域上添加肋板可以降低该区域的声学贡献量，但同时有可能造成其他区域上声学贡献量的增加。

因此并不是所有声学贡献量较大的区域都是有效添加区域，只有单独在每个声学贡献量较大的区域上添加肋板，根据添加效果才能准确地确定出有效添加区域，该过程为第四次筛选。

经过四次筛选之后就可以准确地确定出有效添加区域。

3.1 分析模型人字齿轮副的基本参数如表1所示，实体模型如图2(a)所示；减速器箱体的实体模型如图2(b)所示，在建模时对结构中的较小倒角和细节结构进行了简化。

3.2 箱体的模态分析在箱体轴承孔处建立刚性耦合以方便加载，并用弹簧单元模拟底座螺栓，同时在螺栓底部施加位移约束，用有限元法(有限元模型如图3所示)对箱体进行了模态分析，获得了箱体的前500阶固有频率以及对应的主振型。