2024, 52(S1):57-70.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.24705
摘要:发动机配备涡轮增压器是缓解能源短缺和减少气体排放的有效途径,但其压气机气动噪声排放成为了亟需解决的重要问题。在柴油机涡轮增压器研究中,压气机极限工况下(近喘振和堵塞工况)的气动噪声排放规律及其与内部流动特征之间的关系仍不清晰。为研究压气机在极限工况下的气动噪声排放特性与机理,本文采用试验和数值模拟方法对某涡轮增压器压气机的气动噪声开展分析。试验结果表明:在近喘振和堵塞工况下,压气机气动噪声总声压级随着转速的升高而增大,在低转速下,气动噪声总声压级受压气机工作流量影响较明显;在压气机气动噪声中,叶片通过频率(BPF)噪声占据主导地位,随着转速升高,叶片通过频率噪声对气动噪声总声压级贡献度增大,其占比最高达75.35%。模拟结果表明:在近喘振和堵塞工况下,压气机内部流动存在明显失速现象,其中在近堵塞工况下,压气机旋转域和扩压器域以多重单音噪声为主,叶轮与扩压器间的动静干涉对轴频及其谐频噪声均有较高贡献度;在近喘振工况下,压气机进口和出口以低频噪声为主,叶轮叶片与进气来流存在的干涉作用对诱导产生的低频噪声影响较为明显。
2024, 52(S1):132-140.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.24715
摘要:汽车高速行驶时,侧窗附近车内外压差较大且压力脉动剧烈,因此侧窗易发生密封不良现象从而产生泄漏噪声,严重影响车内声环境品质。本文将前侧窗导槽密封条作为研究对象,采用稳态压力渗透法和瞬态动力学方法,分析高速来流下引起密封失效的条件,得出以下结论:采用稳态压力渗透法分析显示,导槽密封失效的临界泄漏静压差处于104 Pa数量级,影响泄漏静压差临界值的主要因素包括密封条形状、玻璃位置、材料参数以及密封条固定方式等;采用瞬态动力学分析显示,当侧窗玻璃向内偏移0.2 mm,密封条外唇边在103 Pa数量级的车内外时变压差作用下即会失效。研究结果对于改进密封条前期设计,预防泄漏噪声的产生具有一定参考价值。
2024, 52(9):1469-1473.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.23359
摘要:采用传递矩阵法对高铁声屏障的多层微穿孔结构的吸声进行计算。对给定空腔深度,适当增加具有不同声阻抗的微穿孔板可改善吸声性能。经遗传算法得到具有优化参数的4层和5层微穿孔结构可显著拓宽吸声频带,提高整个频带的吸声系数,在200~3 150 Hz频率范围内的平均吸声系数分别为0.70和0.80,吸声频带涵盖250~350 km?h-1高速铁路主要噪声频率范围。5层结构在400~4 000 Hz频率范围内吸声系数可达0.8。
2023, 51(2):247-255.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21560
摘要:为探究高速磁浮列车气动噪声特性,以TR08高速磁浮列车为研究对象,考虑空气的可压缩性,采用分离涡模拟(DES)计算列车周围瞬态流场,基于Lighthill声比拟理论,采用声学有限元方法进行气动噪声数值计算。通过对比在线实车试验数据与数值仿真计算结果,验证了数值计算模型的准确性。研究表明,高速磁浮列车气动噪声是一种宽频带噪声,噪声源主要分布在头车和尾车流线型肩部等气流分离及湍流剧烈的区域。当列车运行速度为600 km·h-1时,距离轨道中心线25m、轨面以上3.5m处列车通过时间内等效连续A声级达到107.5dB(A),噪声峰值位于中心频率为1 600Hz的1/3倍频程频带内,为101.9dB(A)。
2023, 51(9):1460-1468.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22144
摘要:针对道路噪声主动控制系统中,冲击噪声引起的鲁棒性问题,提出了一种对冲击噪声的主动控制方法。首先,进行了道路噪声采集试验,选取了4个最佳参考信号位置,并采集了道路冲击噪声的数据。然后,基于多通道自适应滤波算法,提出了归一化多通道自适应滤波算法和符号算法相结合的冲击噪声主动控制算法。其次,基于提出的冲击噪声主动控制算法,搭建了道路噪声主动控制系统仿真模型,使用采集到的冲击噪声信号和加速度信号进行了仿真分析。最后,使用选取的4个加速度信号和1个扬声器,控制驾驶员处的道路噪声,进行了道路冲击噪声主动控制试验,验证了方法的有效性。与原有算法相比,该算法的稳定性和降噪效果得到了较大的提升。
2022, 50(S1):26-31.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.23703
摘要:为实现对制动噪声的智能化识别,研究了一种小波散射结合深度序列神经网络的识别方法。采用3层小波散射变换构造出制动噪声相应卡钳振动信号的小波散射多维特征向量。首先,以单层一维卷积神经网络(1DCNN)和单层双向长短时记忆网络(BiLSTM)为基础,将小波散射特征以序列形式和分别输入方式进行训练和测试;结果显示,与短时能量和短时平均过零率这类一维序列输入相比,小波散射变换多维特征输入能够大幅提高分类准确率。其次,针对网络欠拟合状况,建立的4层深度1DCNN与3层深度BiLSTM网络相比,其基础网络具有更强的特征捕捉能力,均进一步提高了制动噪声分类准确率。根据分类性能指标F1,4层1DCNN的整体性能均超过3层BiLSTM网络,并且具有训练参数数量较少的优越性。
2021, 49(S1):63-69.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22768
摘要:汽车内外空气压差随车速提高大幅增长,随之影响车辆密封,导致车门密封失效风险上升。车门密封失效后会产生强气吸噪声,破坏车内声品质。通过风洞实验和仿真计算获得不同车速及偏航角条件下的车门密封条内外压差分布,作为输入条件,分别对车门和门密封条进行有限元建模,综合考虑压差作用下车门变形和密封条变形,以密封条与车门钣金接触宽度为标的分析其失效情况。结果表明,车门变形及位移引起的密封条预压缩量减小是密封失效的主要原因。
2021, 49(1):76-85.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.20199
摘要:为分析轮轨滚动噪声作用下地下站台的声场特性,基于几何声学法建立了全尺站台三维声学仿真模型,首先利用有限元-边界元法计算得到了列车进站时引起的轮轨滚动噪声,并以此作为地下站台声学仿真模型的声源输入,研究了轮轨滚动噪声作用下地下车站站台内的声场分布及传播特性。在此基础上,进一步分析了轨行区吸声材料的敷设位置及敷设长度对站台区降噪效果的影响规律。研究表明,①列车驶入站台过程中,站台噪声最显著区域为进站端靠行车侧距站台门6m范围内,沿站台纵向及横向逐渐减小,至出站端轮轨滚动噪声的影响较小,其中列车1节车厢进入车站范围时站台区噪声最大,进站端A计权声压级最大值达到83.1 dB(A);②在轨行区站台板下部墙面及侧墙面同时敷设砂岩吸声板可取得较好的降噪效果,站台区进站端降噪量可达到2.9~5.3dB(A);③将吸声材料的敷设范围沿站台两侧延伸10m至隧道区间内,站台区进站端的降噪量可提高至6.1~7.9dB(A),尤其是当列车靠近站台但仍运行于隧道内时,但继续延长敷设长度对站台区降噪效果的提高不明显。
2021, 49(S1):103-107.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22753
摘要:汽车的电动压缩机在工作时,产生的机械振动通过发动机传递到车身从而产生车内噪声,噪声大小可以根据电动压缩机传递到发动机的传递力及其动力学特性进行推算。通常在电动压缩机与发动机连接处安装力传感器来测量传递力,然而,力传感器会干扰其他部件并使电动压缩机振动模式发生改变,从而在实际情况下可能无法实现传递力的测量。为此,基于石英晶体压电效应开发了新型超薄型3轴力传感器,实现了在接近实际情况下的电动压缩机传递力测量。
2021, 49(S1):108-113.DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.22715
摘要:高速电动机目前被广泛用于汽车自主驾驶系统。由于高速电动机采用小质量设计,因此为了使转速和输出扭矩达到目标值,通常将渐开线齿轮组和它配套使用。然而,传统的渐开线齿轮在工作中噪声较大,因此一种新型的具有不规则轮齿设计的低音调(Low-Tone)齿轮被开发,以减少齿轮传动装置的噪声。通过优化算法,开发设计了一种Low-Tone齿轮,并应用于一个驱动电动车尾门启闭的电动推杆系统。之后在该系统运行期间,对使用Low-Tone齿轮和使用传统齿轮所产生的声压进行测量对比。结果表明,Low-Tone齿轮对于噪声有较好的抑制作用,其优势特别体现在音调特性方面。