摩托车加速通过噪声声源识别研究

论文摘要

加速行驶噪声作为评价车辆噪声水平的指标之一,我国相继的制定了一系列针对摩托车加速行驶的新法规。且随着人类环保意识的增强和对环境要求的提高,这些法规将越来越严厉;针对新的法规,许多车辆达不到法规所规定的要求,必须对其进行噪声控制;而进行噪声控制的前提是准确找出主要的噪声源,对主噪声源进行降噪处理,以其达到规定的要求。本文首先通过道路加速通过行驶噪声实验,确定了噪声最大时刻对应的摩托车工况,并把频率分为三个频段,低频段为20～500Hz,中频段500～1.5kHz,高频段1.5k～6kHz,高频占了约整个频带能量的一半,中频约占1/3,低频占15%左右;而后在摩托车台架上进行了发动机表面声强实验,前、顶、左、右四个面的声强等高线显示,低频噪声主要来自于发动机的进排气部位,曲轴箱左、右侧以及驱动轴外壳辐射的噪声是中频噪声的主要贡献者,高频噪声主要来源于缸头部位的辐射,排气引管在整个频段噪声辐射都较大,总的来说,进、排气、缸头、曲轴箱右后下方是该型摩托车的主要噪声源。根据摩托车道路实验的测量要求,建立了运动点声源衰减、反射的声学模型,模拟了不同车速、不同频率下多普勒效应对测量结果的影响,车速越快、频率越高,多普勒效应越明显;并利用该模型对该型车上主要声源处的实测数据进行了合成仿真,依次分频段的给主要噪声源进行了统计和排序,结果基本能反映真实的噪声贡献情况,给噪声源识别节约了大量的时间和成本。而后通过车上车下频谱分析、时间功率谱阵分析、时频域结合分析,得出了各主要声源噪声产生原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 摩托车加速噪声声源识别重要性及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 研究内容及目的
• 2 摩托车噪声产生机理及声源识别方法
• 2.1 摩托车噪声产生机理
• 2.1.1 燃烧噪声
• 2.1.2 机械噪声
• 2.1.3 空气动力性噪声
• 2.2 声源识别方法
• 2.2.1 主观评价法
• 2.2.2 近场测量法
• 2.2.3 选择运行法
• 2.2.4 铅覆盖法
• 2.2.5 表面振动速度（加速度）法
• 2.2.6 频谱分析法
• 2.2.7 相干分析法
• 2.2.8 声强法
• 2.2.9 小波分析
• 2.2.10 声全息
• 2.3 本章小结
• 3 摩托车加速行驶噪声现状分析
• 3.1 引言
• 3.2 摩托车加速行驶噪声现状
• 3.3 摩托车加速行驶噪声分析
• 3.3.1 频段统计分析
• 3.3.2 频谱分析
• 3.3.3 三种工况频谱对比分析
• 3.4 本章小结
• 4 声强实验及分析
• 4.1 声强测量原理
• 4.2 发动机表面声强测量与分析
• 4.2.1 前端面声强分析
• 4.2.2 左侧面声强分析
• 4.2.3 右侧面声强分析
• 4.2.4 顶面声强分析
• 4.3 本章小结
• 5 道路通过噪声模型及应用
• 5.1 声学基本理论
• 5.1.1 理想流体媒质中的声波方程
• 5.1.2 均匀球面波的声波方程
• 5.1.3 考虑地面反射时的声波方程
• 5.2 运动声源的多普勒效应及其仿真
• 5.2.1 仿真原理
• 5.2.2 道路实验多普勒效应仿真
• 5.2.3 有地面反射时的移动声源模型
• 5.3 运动车辆的噪声合成及其仿真
• 5.3.1 声源修正模型
• 5.3.2 实车测试及其分析
• 5.4 本章小结
• 6 噪声产生原因分析
• 6.1 时间功率谱阵分析
• 6.2 道路通过噪声频谱分析
• 6.3 时、频域结合分析
• 6.4 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读学位期间发表的论文目录