挖掘机驾驶室中频噪声分析及优化

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_wangjing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着挖掘机在日常生活中的广泛应用,人们对挖掘机的工作舒适性也提出了更高的要求,而驾驶室内噪声水平的高低是挖掘机舒适性的重要指标之一。中频噪声是挖掘机驾驶室内噪声的主要成分之一,对驾驶员的工作状态和身心健康有着严重影响,对挖掘机驾驶室中频噪声进行分析和优化有着重要的理论意义和工程价值。本文针对某型挖掘机驾驶室中频噪声突出问题,采用有限元法和混合有限元-统计能量法对回转平台的中频振动特性和驾驶室的中频噪声特性进行了分析;从控制振动传递路径和提高吸隔声性能两个方向开展研究,对回转平台结构和驾驶室声学包进行了优化设计,为挖掘机驾驶室中频噪声的控制和优化提供了解决思路。主要研究工作和创新点在以下3个方面:(1)挖掘机噪声振动特性测试和NVH整机有限元模型的建立。通过多通道数据采集系统对挖掘机多个工况下的噪声与振动进行了测试和分析,发现1510r/min转速下驾驶室内中频噪声问题突出,分析了该工况下挖掘机发动机激励源到驾驶室的噪声和振动传递路径;建立了挖掘机包括驾驶室、声腔和回转平台的NVH整机有限元模型,完成了驾驶员耳旁噪声和驾驶室悬置被动端振动响应的仿真计算,分析了驾驶室内的中频噪声与振动特性,结果表明有限元法可用于中频振动分析,但对中频噪声预测误差较大。(2)驾驶室中频噪声预测混合FE-SEA模型的建立。依据驾驶室的结构特征,对驾驶室进行了子系统的划分,建立了驾驶室混合FE-SEA模型。依据仿真和试验得到驾驶室混合FE-SEA模型的三个关键参数和内饰声学材料的基本参数,并建立了驾驶室声学包模型;对驾驶室头部声腔的噪声声压级进行预测,分析了不同子系统划分方式对模型预测精度的影响规律,确定了最佳子系统划分方案,其仿真结果与试验测试结果基本一致,最大误差在2d B(A)内,证明了所建立的驾驶室混合FE-SEA模型的准确性。(3)驾驶室中频噪声控制方法与优化设计。依据所建立的挖掘机NVH有限元模型和驾驶室中频噪声混合FE-SEA模型,对影响驾驶室内中频噪声的原因进行分析。根据振动灵敏度分析和模态贡献度计算,确定了回转平台影响驾驶室内中频噪声的振动传递较大的问题频率和结构模态振动贡献度,将回转平台的整改模态聚焦到第26阶、33阶、40阶、44阶和76阶,并对其进行优化。根据驾驶室声学包分析结果,进行噪声贡献度计算,确定贡献量最大的部件顶棚、左后围板和后围板为优化对象,采用多目标遗传算法对其声学包进行优化。最后的优化方案仿真结果表明,驾驶室头部声腔中频噪声声压级最大下降了2.39d B(A),总声压级降低了1.94d B(A),优化效果良好。本文所提出的挖掘机驾驶室中频噪声的预测及优化控制方法,对降低驾驶室内中频噪声水平有着重要的理论指导和实际意义。
其他文献
随着列车行驶速度加快、装载重量增加与通过的地形越来越复杂,轮轨磨损与车轮损伤问题日益严重。而主动径向转向架的应用能够解决曲线通过性能与运行稳定性的冲突,并降低轮轨磨耗、减少车轮损伤。本文以主动径向转向架的主动径向转向功能、整车动力学性能以为目标,围绕主动径向转向架的结构设计与径向原理、轨道信息提取、主动控制以及磨耗损伤等方面展开了相关理论和试验研究,具体内容如下。(1)基于施加轮对摇头扭矩的设计策
学位
为了解决现代内燃机发展面临的能源危机和排放污染问题,寻找合适的可替代燃料以减少对化石燃料的依赖成为内燃机未来的发展趋势。正戊醇和生物柴油是两种具有极大应用潜力的生物质燃料,本文主要以数值模拟为手段,利用两种燃料理化特性的互补优化柴油机的燃烧及排放性能,研究了正戊醇掺混比例、EGR、喷射参数等条件对正戊醇-生物柴油混合燃料的燃烧过程及有害排放物生成的影响,探索利用发动机控制手段与含氧燃料掺混燃烧的协
学位
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种直接将燃料中的化学能转化为电能的全固态新型发电装置,具有能量转化效率高、燃料选择性广、无需使用贵重金属作为催化剂等优点。因此SOFC将在未来可持续新能源系统的发展中起到越来越重要的作用。目前,天然气供料的SOFC的研究越来越受到重视,天然气的制取和储存更加容易,安全性更高。同时,甲烷作为天然气中的主要成分还可以利用SOFC高温的工作环境在电池内部进行重整制氢。
学位
半导体照明是21世纪最有前景的高科技领域之一,但LED灯具的性能往往受到高温的影响;目前传统直肋片式散热器在面对更高功耗的照明应用时,已面临无法有效地携出高热量的窘境。因此,如何高效导出多余热量以确保其产品可靠度已成为LED照明设计亟待解决的问题。本论文将以一款计划配备2400W超高功耗LED照明灯具的特种车辆为研究对象,为其设计一款新型热管嵌入式扣fin散热器作为验证,以解决散热问题。首先,本论
学位
随着互联网、电商等行业的蓬勃发展,物流车需求与日俱增,纯电动物流车成为众多企业青睐的对象。鉴于电池技术的限制,目前纯电动物流车的相关研究主要集中在动力系统结构与动力系统控制策略。本文依托某校企联合项目,对某款纯电动物流车的动力系统结构与控制策略展开了研究。首先,分析纯电动物流车的性能需求,设定性能指标,完成动力系统主要部件的选型和参数匹配。基于匹配结果,用AVL CRUISE软件建立整车模型,设置
学位
质子交换膜燃料电池(PEMFC)因相比其他动力装置具有高效率、零排放、低污染、低噪声、快补给、长续航等优点,被普遍认为是最具前景的新能源汽车动力装置。然而,要想实现PEMFC新能源汽车的大规模商业化,亟需解决其核心零部件的成本与性能问题,以早日实现关键核心部件的国产化。气体扩散层(GDL)作为PEMFC关键部件,承担着为电化学反应输送反应物和向外排出反应物的功能,在PEMFC性能上起到至关重要的作
学位
混合Pb-Sn窄带隙钙钛矿太阳能电池拥有更低的毒性和更窄的光吸收层禁带宽度,在单结钙钛矿太阳能电池和叠层太阳能电池均有较好的应用前景。基于此,本文首先使用SCAPS-1D软件对混合Pb-Sn窄带隙钙钛矿太阳能电池进行了仿真,探究了光吸收层两侧界面缺陷层能带能级和背电极金属功函数(φM)与电池性能之间的关系。在此基础上,与宽带隙钙钛矿太阳能电池进行了电流匹配,探究了顶部宽带隙钙钛矿太阳能电池在叠层全
学位
我国于2020年7月1日全面实施国六排放标准,并引入了实际道路驾驶排放试验要求,将车辆排放检测标准从实验室延伸到实际的行驶路面。不同于实验室特定的环境条件和固定的驾驶曲线,实际道路驾驶排放测试过程中综合考虑了驾驶工况、交通状态、环境温度及海拔等其它外界因素的影响,在一定程度上更能反映车辆真实的排放水平。本文对某国六轻型汽油车进行实际道路驾驶排放测试,并依据排放试验数据开展相应的分析与研究,为完善更
学位
近年来,随着汽车保有量的迅猛增长,国内能源安全及环境污染形势日渐严峻。而纯电动汽车因其高效的能源利用率和清洁性,逐渐成为了汽车的主要发展方向。其中,前后轴独立驱动电动汽车(Front and Rear Axle Independent Drive Electric Vehicle,FRID EV)作为新的电动汽车节能优化突破点,也越来越受到大众的关注。本文以某前后轴独立驱动电动汽车为研究对象,以前
学位
目前,我国仍面临着严重的能源短缺和环境恶化等问题,节能减排技术也因此成为了汽车行业的研究热点。基于塞贝克效应的汽车尾气温差发电系统可以回收尾气废热并将其转化为可供车载电器使用的电能,从而降低燃油消耗,减少污染物排放。汽车尾气温差发电系统的发电功率主要与冷热端的温差直接相关,强化冷端传热对于提高温差发电系统输出功率具有重要意义。纳米流体作为新型传热工质,因具有优良的强化传热性能而被大量运用到热能工程
学位