振动噪声分析论文
机械振动噪声的研究与控制

机械振动噪声的研究与控制引言:机械振动噪声是我们生活中不可忽视的问题。
在日常生活中,我们经常会遇到纷繁复杂的噪声,如机械设备运转时的噪音、汽车行驶时的喧闹声、工业生产中的噪声等等。
机械振动噪声给人们的生产和生活带来了很大的困扰,同时也对人们的健康和心理产生了不良影响。
因此,研究和控制机械振动噪声是一项十分重要的任务。
一、机械振动噪声的产生原因机械振动噪声的产生原因主要有两个方面:机械振动和声振耦合。
机械振动是指机械设备在运转过程中产生的振动,并将能量传递到其它物体上。
机械振动会产生空气振动,进而形成声波,从而产生噪声。
声振耦合是指机械振动与声振耦合产生噪声的过程。
当机械设备振动较大或运转速度较高时,其振动动态压力与周围空气相互作用,形成声振耦合,最终产生机械振动噪声。
二、机械振动噪声的危害机械振动噪声不仅对人类的听觉系统产生直接的影响,还会对人类的心理健康、工作效率、睡眠质量等方面产生间接的影响。
长期受到高强度的机械振动噪声的干扰,会导致人的听力下降,甚至产生听力损伤。
除此之外,机械振动噪声还会引起头痛、失眠、焦虑等身体和心理疾病,并进一步影响工作和生活的正常进行。
三、机械振动噪声的研究为了解决机械振动噪声带来的问题,研究者们展开了广泛的研究。
1. 振动源识别和定位振动源识别和定位是研究机械振动噪声的重要方向之一。
通过传感器对机械设备进行振动响应信号的采集和分析,可以确定振动源的位置和特征。
这为进一步的控制机械振动噪声提供了有力的依据。
2. 振动控制技术振动控制技术是研究机械振动噪声的关键方法之一。
其主要思想是通过对机械设备的结构和参数进行改进,减小振动源的激振力和振动传输效率,从而降低机械振动噪声的产生。
目前,常用的振动控制技术包括质量调谐阻尼、压电陶瓷振动控制和主动控制等。
3. 噪声防护技术噪声防护技术是研究机械振动噪声的重要方向之一。
其主要思想是通过采用吸声材料、隔声墙体等手段,将机械振动噪声反射、吸收、隔离,降低其传播的能量,从而达到降低室外和室内噪声水平的目的。
工程结构振动噪声控制优化研究

工程结构振动噪声控制优化研究随着现代工程结构的不断发展,振动噪声控制成为了一个重要的研究领域。
振动和噪声不仅对人体健康有害,还可能对设备、结构和环境造成损害。
因此,优化振动噪声控制的方法对于提高工程结构的安全性、稳定性和舒适性非常关键。
本文将讨论工程结构振动噪声控制的优化研究,并介绍一些常见的控制方法。
1. 振动噪声的原因和危害振动噪声可以由多种因素引起,包括机械装置的运转、流体传输、风力等。
这些振动和噪声会对人体造成听觉和非听觉方面的影响,如听力损伤、睡眠障碍和心理压力等。
此外,振动噪声还可能对工程结构和设备造成损害,降低其使用寿命。
2. 振动噪声的控制方法为了有效控制振动噪声,我们可以使用多种方法。
以下是一些常见的控制方法:2.1 动力学控制动力学控制是一种通过对结构施加外力或使用主动控制装置来减少振动噪声的方法。
其中一个常见的动力学控制方法是使用主动振动控制器。
主动振动控制器可以根据传感器获取到的振动信号,向结构施加相应的控制力,从而减少振动和噪声的传播。
此外,使用压电材料也是一种常见的动力学控制方法。
压电材料可以根据外加电压的变化改变其形状和尺寸,从而实现对振动的控制。
2.2 结构减振结构减振是通过在结构上加装特殊的减振装置来降低振动噪声的方法。
其中一种常见的结构减振方法是使用质量阻尼器。
质量阻尼器可以通过调节质量块的位置和质量来改变结构的振动特性,从而降低振动噪声的传播。
此外,使用弹性隔振器也是一种常见的结构减振方法。
弹性隔振器可以将结构与基础隔离开来,从而减少振动和噪声的传递。
2.3 声学隔离声学隔离是通过在结构和环境之间加装吸声材料或隔音板来降低噪声传播的方法。
吸声材料可以吸收振动和噪声的能量,从而减少其传播到周围环境中。
隔音板可以反射和吸收噪声波,从而减少其传播到特定区域。
使用声学隔离方法可以有效降低结构振动噪声对周围环境和人体造成的干扰。
3. 振动噪声控制优化研究为了进一步优化振动噪声控制方法,许多研究者开始运用优化算法和机器学习技术。
传动系统的噪声与振动特性分析与优化设计

传动系统的噪声与振动特性分析与优化设计传动系统的噪声与振动特性分析与优化设计摘要:传动系统在现代机械设计中起着非常重要的作用。
然而,传动系统本身具有一些不可避免的问题,如噪声和振动。
传动系统的噪声和振动对机械系统的运行效果和工作环境都有着重要的影响。
因此,对传动系统的噪声与振动特性进行分析与优化设计是非常必要的。
本论文将重点研究传动系统的噪声与振动特性的分析方法和优化设计方案。
关键词:传动系统,噪声,振动,分析,优化设计引言:传动系统是现代机械设计中常见的一种机构,用于传递动力和运动。
然而,传动系统常常会产生噪声和振动,对机械系统的正常运行和工作环境都带来不利影响。
噪声和振动不仅会对机械设备的使用者造成健康问题,还会引起设备的损坏和寿命的缩短。
因此,对传动系统的噪声和振动特性进行分析与优化设计是非常重要的。
一、传动系统噪声特性分析1. 噪声产生机理传动系统噪声的产生机理有以下几种:齿轮啮合噪声、轴承振动噪声、齿轮波动噪声、传动链路撞击噪声等。
齿轮啮合噪声是传动系统中最主要的噪声来源,其产生原因主要是齿轮的啮合过程中产生的冲击和振动。
2. 噪声测试方法传动系统噪声的测试方法有很多种,常用的有声学法、振动法和傅里叶分析法。
声学法是最常用和有效的测试方法之一,主要通过将噪声转化为电信号,然后用声学设备进行测试和分析。
振动法是通过测量传动系统的振动量来评估噪声水平,可以通过加速度传感器或振动传感器进行测量。
傅里叶分析法则是通过将噪声信号进行频谱分析,从而得到噪声频谱的特征。
二、传动系统噪声优化设计传动系统的噪声优化设计是通过优化传动系统的结构、材料和工艺等方面来减小噪声和振动的产生。
噪声优化设计主要有以下几个方面:减小齿轮啮合冲击、改善轴承系统、优化齿轮制造工艺等。
1. 减小齿轮啮合冲击齿轮啮合冲击是传动系统中噪声的主要来源之一。
减小齿轮啮合冲击可以采取以下几种方法:通过优化齿轮齿数和设计齿形来减小齿轮啮合冲击;采用减震器等措施来消除冲击和振动;通过表面处理或润滑剂改善齿轮的运动平稳性。
汽车传动系统的振动噪声分析

汽车传动系统的振动噪声分析随着现代科技的不断发展,汽车已经成为人们生活中不可或缺的工具。
然而,一些汽车的振动噪声问题却成为了驾驶者和乘客的困扰。
振动噪声不仅会影响驾驶者的驾驶体验,还会给人们的身心健康带来负面影响。
因此,对汽车传动系统的振动噪声进行分析和研究,具有重要的意义。
首先,汽车传动系统的振动噪声是由多个因素共同作用引起的。
其中,最主要的因素之一是发动机的振动。
发动机是汽车传动系统的核心部件,它在运转过程中会产生各种振动。
这些振动通过传动系统传递到车辆的底盘、车轮以及车身上,从而产生噪音。
此外,变速器、离合器等传动系统的部件也会产生振动,进一步增加了噪声的强度。
其次,振动噪声的分析可以通过实验和模拟两种方法来进行。
实验方法通常使用专业仪器对汽车传动系统的振动进行测量,以获取振动信号的频率、幅度等信息。
通过对这些数据的处理和分析,可以了解到不同部件之间的相互影响以及振动噪声的来源。
模拟方法则是通过建立数学模型,使用有限元分析等方法对振动噪声进行模拟。
这种方法能够更好地理解振动噪声的传播规律和振动能量的变化情况。
在进行振动噪声分析的过程中,人们通常采用频谱分析的方法。
频谱分析是一种将时域振动信号转化为频域信号的方法,可以清晰地显示出不同频率分量的强度。
通过对振动信号的频谱分析,可以找到振动噪声的主要频率成分,进而确定噪声产生的原因。
在实际分析中,人们通常会将频谱分析与特征提取相结合,以获取更全面的振动噪声信息。
除了振动噪声的分析,人们还需要针对不同的振动噪声问题采取相应的解决措施。
一种常见的解决措施是通过优化设计来减少振动噪声的产生。
例如,在发动机设计中,可以采用平衡技术和减震装置来降低发动机的振动。
在传动系统设计中,可以优化齿轮的匹配度和传动系数,以减少噪声的传递。
另外,人们还可以通过加装隔音材料来吸收和隔离振动噪声,从而降低车内噪音的级别。
总之,汽车传动系统的振动噪声分析对于提高汽车的质量和舒适性具有重要意义。
振动噪声分析论文综述

汽车噪声主动及被动控制方法简述1前言随着汽车工业的发展,汽车给人类的出行带来极大的便利,但同时也带来了噪声污染等社会问题。
汽车噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,其至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;同时,汽车噪声过大也会影响路人的身心健康,人们长时间接触噪音,会耳鸣、多梦、心慌及烦躁,或直接引起听力下降甚至失聪, 其中山车辆噪音间接引发的交通事故,也并不鲜见。
因此对汽车噪声进行控制就显得非常必要了。
为了治理汽车噪声污染,各国均制定有关标准,我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年1月4日联合发布了GB 1495-2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性标准,代替GB 1495—1979,并于2002年10月1日实施。
新标准是在参考ECE RS1《关于在噪声方面汽车(至少有4个车轮)型式认证的统一规定》基础上制定的。
新标准的出台,改变了过去标准不科学、测试项忖不完整的局面,为治理汽车噪声污染提供了有效的控制手段,对完善我国的汽车噪声标准体系将起到积极的推动作用。
2汽车噪声来源汽车是一个包括各种不同性质噪声的综合噪声源,按噪声产生的部位,主要分为与发动机有关的噪声和与排气系统有关的噪声以及与传动系统和轮胎有关的噪声。
(1)发动机发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其他部件发出的噪声。
在发动机各类噪声中,发动机燃烧噪声和机械噪声占主要成分。
燃烧噪声产生于四冲程发动机工作循环中进气、压缩、做功和排气四个行程,快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量。
燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份,在总噪声的中高频段占有相当比重。
机械噪声是指发动机工作时,各零件相对运动引起的撞击,以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声,包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声。
制造工艺中的机械振动与噪声分析

制造工艺中的机械振动与噪声分析在制造工艺中,机械振动与噪声是常见的问题。
它们不仅会影响生产效率,还会对工作环境和工人健康造成潜在威胁。
因此,对于机械振动与噪声的分析和控制显得尤为重要。
本文将探讨制造工艺中机械振动与噪声的产生机制,并提出相应的解决方案。
一、机械振动的产生机械振动的产生主要有两个原因:一是由于工艺过程中的不平衡、偏心、松动等因素引起的机械不稳定性;二是由于外界激励力作用于机械系统而引起的振动。
针对第一个原因,我们可以通过加强机械结构的设计和制造工艺来减少不平衡和偏心现象的出现。
例如,在旋转机械中,可以通过精确加工和动平衡处理来减少转子的不平衡。
此外,合理选择和使用高质量的材料,以及严格控制加工工艺,也可以有效地减少机械振动的发生。
而外界激励力引起的振动则需要通过减震和隔振措施来解决。
减震的方法包括增加机械结构的刚度和强度,或者采用减震材料对机械零件进行处理。
隔振的方法可以采用弹性隔振器或者减震垫来减少振动的传递。
二、噪声的产生与控制噪声通常是由于机械振动通过空气、液体或其他介质传播产生的。
在制造工艺中,噪声通常是由于机械设备本身的噪声以及其它外界噪声共同导致的。
为了减少噪声的产生,我们可以采取以下措施:1. 优化机械结构设计:通过增加结构的密封性能和隔音材料,减少噪声的产生和传播。
2. 加强设备维护和保养:定期检查和维护机械设备,确保其正常工作,减少噪声的产生。
3. 降低工艺参数:合理选择工艺参数,使机械装备在正常工作状态下运行,减少噪声的产生。
4. 隔音措施:采用隔音罩、隔音板等措施,减少噪声的传播和影响范围。
5. 工人保护:为工人提供符合安全要求的个人防护装备,减少噪声对工人健康的影响。
三、振动和噪声的分析方法为了分析和评估机械振动和噪声的程度,我们可以采用以下方法:1. 振动信号的分析:通过使用振动传感器和数据采集系统,采集并分析机械振动信号的频率、振幅和相位等特征,以确定振动的主要来源和频率分布情况。
噪声与振动的危害与控制

噪声与振动的危害与控制在工业化进程的推动下,噪声和振动作为两大环境污染因素广泛存在于我们的生活和工作中。
长期暴露于噪声和振动环境中,对人体健康和环境稳定造成了严重的影响。
因此,本文将探讨噪声和振动的危害以及相应的控制方法。
一、噪声的危害噪声是一种不规则波动的声音,其强度的大小决定了对人体和环境的危害程度。
长期暴露于高强度噪声下,会引发一系列健康问题。
首先,噪声会增加人体患上心血管疾病和高血压的风险;其次,长期处于噪声环境中会导致人体产生压力反应,影响睡眠质量,引发失眠和焦虑等问题;此外,噪声还会干扰人们的专注和思考,降低工作和学习效果,对整个社会造成经济损失。
二、振动的危害振动是物体颤动时产生的机械运动,同样会对人体和环境造成危害。
人体暴露于强烈振动下,容易引发肌肉疲劳、骨骼变形等疾病。
特别是在一些冶金、采矿等工作场所,工人长期暴露于振动环境下,容易导致手臂震颤综合征、颈椎病等职业病。
此外,振动还会损坏建筑物和设备,对基础设施和工业设备的稳定性造成威胁。
三、噪声与振动的控制方法为了减轻噪声和振动对人体和环境的危害,我们可以采取以下控制措施:1. 减少噪声和振动源要从源头上减少噪声和振动的产生。
例如,在工业生产过程中,可以优化生产工艺、采用静音技术和减振器等装置,降低机器设备的噪声和振动水平;在建筑过程中,可以使用隔音材料和减震装置,控制噪声和振动的传播。
2. 隔离噪声和振动传播路径通过隔离噪声和振动传播路径,减少其对周围环境的扩散。
隔离措施可以包括在建筑物中增加隔音墙、隔音窗等设施,降低噪声的传播;对于机械设备,可以采用减振装置,减少振动的传导。
3. 个人防护在噪声和振动环境中,个人可以通过佩戴防噪耳塞、防振手套等个人防护装备,减少对噪声和振动的暴露,保障自身的健康。
4. 加强监测和管理各个领域需要建立严格的噪声和振动监测体系,并采取相应的管理措施。
通过持续监测,及时发现噪声和振动超标情况,并采取正确的控制措施,减少危害。
生产环境的噪声、振动与安全范文(二篇)

生产环境的噪声、振动与安全范文在现代工业生产过程中,噪声、振动和安全问题是不可忽视的。
这些问题不仅对工人员工的身心健康造成影响,还可能导致生产效率下降和安全事故的发生。
因此,生产环境中的噪声、振动和安全问题必须得到合理的管理和控制。
生产现场常常伴随着噪声污染。
高噪声水平会对工人的听力健康造成损害,引发聋病等职业病。
此外,噪声还会影响工作效率和质量,增加工人的疲劳感和压力,导致错误操作和生产事故的发生。
为了解决这一问题,企业可以采取一系列有效的措施。
首先,通过技术手段降低噪声源的强度。
例如,在机器上安装隔音罩、减震装置和声音吸收材料,以减少噪声的传播和反射。
其次,对噪声源进行维修和保养,确保设备正常运行,减少噪声的产生。
另外,采用合理的工艺流程和操作方法,减少噪声的产生和传播。
总之,通过综合措施的采取,可以有效地降低生产环境中的噪声污染,保护工人的健康和安全。
振动是另一个常见的生产环境问题。
振动会对工人的身体健康和心理状态产生不良影响。
长期暴露在高振动环境中,容易导致颤抖、疲劳、关节疼痛等职业病。
对于生产环境中的振动问题,企业应采取适当的措施进行控制。
首先,通过技术手段减少振动源的强度。
例如,在设备和机器上添加减振装置,降低振动的传播和反射。
其次,对振动源进行维修和保养,确保设备正常运行,减少振动的产生。
另外,可以通过调整工艺流程和操作方法,减少振动的产生和传播。
最后,可以对工人进行培训和指导,教育他们正确的工作姿势和保护自己的方法,降低振动对身体的影响。
通过以上措施的综合应用,可以有效地减少生产环境中的振动问题,保护工人的身体健康。
安全问题是生产环境中最重要的问题之一。
安全事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会破坏企业的形象和声誉。
因此,企业必须高度重视生产环境中的安全管理工作。
首先,企业应建立健全的安全管理制度和规章制度,确保每个工人都了解并遵守安全规定。
其次,企业应加强对工人的安全培训和教育,提高工人的安全意识和技能,培养他们正确的安全行为习惯。
- 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、"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、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)。
汽车噪声主动及被动控制方法简述1前言随着汽车工业的发展,汽车给人类的出行带来极大的便利,但同时也带来了噪声污染等社会问题。
汽车噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;同时,汽车噪声过大也会影响路人的身心健康,人们长时间接触噪音,会耳鸣、多梦、心慌及烦躁,或直接引起听力下降甚至失聪,其中由车辆噪音间接引发的交通事故,也并不鲜见。
因此对汽车噪声进行控制就显得非常必要了。
为了治理汽车噪声污染,各国均制定有关标准,我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年1月4 日联合发布了GB 1495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性标准,代替GB 1495—1979,并于2002年10 月1日实施。
表1 国内外车辆行驶噪声限值标准的比较(单位:dBA)新标准是在参考ECE RS1《关于在噪声方面汽车(至少有4个车轮)型式认证的统一规定》基础上制定的。
新标准的出台,改变了过去标准不科学、测试项目不完整的局面,为治理汽车噪声污染提供了有效的控制手段,对完善我国的汽车噪声标准体系将起到积极的推动作用。
2汽车噪声来源汽车是一个包括各种不同性质噪声的综合噪声源,按噪声产生的部位,主要分为与发动机有关的噪声和与排气系统有关的噪声以及与传动系统和轮胎有关的噪声。
(1)发动机发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其他部件发出的噪声。
在发动机各类噪声中,发动机燃烧噪声和机械噪声占主要成分。
燃烧噪声产生于四冲程发动机工作循环中进气、压缩、做功和排气四个行程,快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量。
燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份,在总噪声的中高频段占有相当比重。
表2 发动机机械噪声类型机械噪声是指发动机工作时,各零件相对运动引起的撞击,以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声,包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声。
燃烧噪声和机械噪声都是有发动机本体发出的,并且随着发动机转速的增加,噪声也增加。
一般情况下,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。
空气动力噪声是指汽车行驶中,由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声。
在发动机中,它包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声。
实践表明,减少振动是降低噪声的根本措施。
增加发动机结构的刚度和阻尼,是减少表面振动的办法,从而达到降低噪声的目的。
(2)排气系统发动机排出废气时,在排气门附近,排气歧管内及排气管口气体压力发生剧烈变化,在空气中和排气管内产生压力波,辐射出很强的噪声。
发动机排气噪声往往比发动机其他噪声源的总噪声高10~15dB。
排气噪声按产生的原因分为三种:①门开启时产生的周期性排气噪声。
②气体涡流噪声:当高速气流通过排气门和管道时会产生强烈的涡流而辐射噪声。
③气管道共鸣噪声:包括排气管、尾管、消声器内部各连接管道所产生的共鸣噪声。
排气噪声的大小与发动机额定功率、转速、气门压力等因素有关,并随着发动机的负荷而变化。
对于发动机排气噪声这类空气动力性噪声,最有效的降噪措施是在排气管道中安装消声器。
消声器的作用是消耗气流的能量,平均气流的压力波动,让气流通过,对噪声有一定的消减作用。
(3)汽车传动系统及轮胎汽车传动系包括离合器、变速器(分动器)、传动轴、驱动桥等。
传动系统噪声主要来源于变速齿轮啮合传动的撞击、振动和传动轴的旋转振动,另外,箱体轴承等方面也影响着噪声的大小。
齿轮噪声以声波向空间传出的仅是一小部分。
而大部分则成了变速器、驱动桥的激振使各部分产生振动而变为噪声。
影响齿轮噪声的因素是十分复杂的,理论分析和实际经验都表明,为减少齿轮噪声,不仅要从设计、制造精度以及加工精度等方面把因啮合引起的撞击声和激振声控制到最小程度,而且在维修中要注意齿轮的安装精度、啮合间隙和印迹的调整。
轮胎噪声是汽车的另一个重要的噪声源。
轮胎噪音是由轮胎与路面摩擦所引起的,通常由三部分组成:一是轮胎花纹间隙的空气流动和轮胎四周空气扰动构成的空气噪音;二是胎体和花纹部分震动引起的轮胎震动噪音;三是当汽车通过凸凹不平的路面时,凹凸内的空气因受挤压和排放,类似于泵的作用而形成的噪声。
3噪声控制由车辆噪声产生的机理可知,几乎所有的噪声源都对车辆噪声有贡献,汽车本身也有可能放大和产生噪声,因此控制车辆噪声就成为亟待解决的工作。
车辆噪声控制方面, 国内外专家学者很早就开始了试验研究。
李卡多试验室,在大型车辆上采用屏蔽和隔声罩所得到的结果证实, 把附有吸声材料的屏蔽贴层紧贴在发动机表面上, 能有效地降低车辆噪声4-5 dB(A)。
还有人员的试验, 是在发动机变速箱底部采用0.9 mm 厚的钢板制成简单隔声罩, 曾使车辆外部噪声降低2 dB (A)。
在我国, 对降低噪声也作了不少的试验研究。
例如,张沛商通过试验研究发现,对球磨机采取隔声措施, 能使其对外辐射噪声降低30 dB (A) 。
声学专家马大酞等针对吸声材料吸收低频噪声性能较差的特点, 提出了微穿孔板吸声结构, 大大地加宽了吸声频带向低频方向扩展, 已在工程中得到了广泛应用。
根据噪声产生和传播的机理, 可把噪声控制技术分为三类: 一是对噪声源的控制, 二是对噪声传播途径的控制, 三是对噪声接受者的保护。
对噪声源的控制是降低车内噪声最根本、最直接的措施(包括降低噪声的激振力和降低发动机部位对激振力的响应等), 即改造振源和声源。
但是对噪声源难以进行控制时, 就需要在噪声的传播途径中采取措施(例如: 吸声、隔声、消声、减振、隔振等)。
3.1被动控制(1)从机械原理出发的噪声控制措施改进机械设备结构、应用新材料来降噪。
随着材料科技的发展,各种新型材料应运而生,用一些内摩擦较大的合金、高强度塑料生产机器零件,对于风扇可以选择最佳叶片形状降低噪声;齿轮改用斜齿轮或螺旋齿轮,啮合系数大,可降低噪声3~16dB;改用皮带传动代替一般的齿轮传动,由于皮带能起到减震阻尼作用;选择合适的传动比也能降低噪声。
提高零部件加工精度和装配质量,使机件的摩擦尽量减小,从而将噪声降低。
减小偏心振动以及提高机壳的刚度减小噪声。
这项措施主要取决于汽车的研发和生产组装等环节,一般是在车辆出厂采取的降噪措施,后期的使用和维护过程中,避免机械设备和车辆的空载和超载,选用好的润滑油脂,都可以降低噪声。
(2)从声学原理出发的噪声控制措施吸声:吸声是用特种被动式材料来改变声波的方向,在车室内合理的布置吸声材料能有效降低声能的反射量,达到降噪的目的。
目前在汽车上使用的吸声材料有:a)多孔性吸声材料,其原理是当声波进入材料表面空隙,引起空隙中的空气和材料微小纤维的振动来消耗声能达到吸声目的,一般有尼龙、人造丝、聚酯等多孔性材料;b)穿孔板结构,在板与车身之间保留一定的空隙,形成亥姆霍兹共振腔耗散声能。
隔声:这种方法是用某种隔声材料将声源与周围环境隔离,使辐射的噪声不能直接传播到周围区域,从而达到降噪目的。
常用措施有隔声材料和隔声结构,选用隔声结构时应考虑所隔噪声的特点、隔声材料、结构性能、成本。
通常采用双层壁结构,在夹层中填充玻璃棉、聚酯泡沫、毛毡等吸声材料,进一步提高隔声效果。
减震:汽车的外壳都是由金属薄板制成,车身行使过程中,震源将振动传给车身,在车身中以弹性波形传播,这些薄板受到激振产生噪声,同时引起车体上其他部件的振动。
防止发动机、传动系、悬架及轮胎的振动传入车内;加强地板、顶棚等大面积的钣件的刚度,尽量少用大面积钣金件;覆盖件采用加强筋增大刚度,防止车身自身振动。
3.从噪声传播途径的控制措施噪声传播控制, 又称无源噪声控制, 它是通过特殊的材料及其结构设计使车体外部噪声入射到车体表面时一部分被反射;另一部分经过车体时被转化成其它形式的能量或波形而被吸收。
例如: 其中部分被贴附于车体上的高阻尼材料转化成热能而被损耗, 其中部分转换为结构辐射噪声或其它形式的波形;最后剩下的一部分透过车体进入车辆内部。
为了减少汽车行驶中传入车内的噪声, 可以利用具有弹性和阻尼的材料阻断结构声; 也可利用涂布、阻尼粘胶等材料提高车身壁板的隔声性能, 并减小车身壁板的孔缝数目和尺寸, 从而增强车身结构的隔声量,削弱或阻断气体传声。
即主要是采取隔振、隔声提高车室密封性等措施来降低车内噪声。
例如大型客车, 合理选择和在适当位置布置隔振器来支撑发动机, 可使车内噪声降低。
提高车室密封性是阻止噪声传入车内的有效方法之一。
车室隔声结构的构成是在不同部位适当组合吸声防振材料, 有时为了减轻汽车重量, 也可采用车身涂敷防振涂料等方法。
试验研究表明, 对于各操纵机构和仪表线路通过车身的孔和缝进行密封处理后, 也可降低车内噪声。
3.2主动控制3.2.1自适应噪声主动控制系统随着微电子学的发展,人们采用主动控制降噪ANC(Active N oise Control)。
主动噪声控制是利用声波干涉原理,采用次级声源产生一个与原噪声源幅值相同、相位相反的声波,两列声波在空间叠加达到消声的目的。
A N C 技术已经成功应用在管道系统、火车操纵室等领域。
这种控制的实现主要靠自适应滤波器、自适应算法,自适应算法决定了降噪的效果;另外一种方法是将智能元件嵌入车身结构中,传感器感受车身振动,产生信号并反馈给电子控制单元(ECU ),经相应的控制算法处理后生产相应的控制信号经过功率放大后,驱动驱动器使车身结构产生应变改变结构的动态阻尼,实现对振动的主动控制。
主动降噪效果远比传统的方案好得多,而且整车质量减轻、性能更好。
由于自适应滤波技术能够使噪声主动控制系统连续不断地跟踪噪声源及环境参数的变化, 自动选取控制参数, 从而保证系统的最佳工作状态, 由此构成了自适应噪声主动控制(Adaptive Active Noise Control, 简称AANC)系统。
在实际应用的噪声主动控制中, 自适应噪声主动控制系统表现出较好的控制效果。
图1:自适应噪声主动控制系统示意图图1为自适应噪声主动控制系统的示意图。
按照其控制器输入信号的不同分为三种结构: 前馈控制、反馈控制和混合控制。
图2为自适应噪声主动控制方框图。
图2自适应噪声主动控制方框图(有声反馈的前馈控制)d(t) —噪声源信号r(t) —初级传声器信号, 是参考信号y(t) —控制器K 控制次级专用源发出的反相信号e(t)—误差信号H3(s) 为声反馈通道传递函数H3(s)、H3(s) 分别为初级和次级通道的传递函数前馈控制系统的结构相对简单, 它以预先提取的参考信号作为控制器的输入信号, 因参考信号必须与待控制的噪声信号有很强的相关性, 而且参考信号较难获得, 实际上常用传声器噪声主动控制系统的成本大大增加。