基于统计能量法的轻型客车降噪处理
基于统计能量分析法的高铁轮轨减振降噪研究

ig l s a tra o p i gl s a t ra e e auae n o sf co nd c u ln o sf co r v l td.W i hesaitc le e g n lssmeh d,t e whe l—r i t t ttsia n r y a a y i to h h e al n ie i r d ce o s sp e i td.Th e u t h w h tt e n ie i c e s s5~8 dB i h eo i ftan i u ld,a d i — e r s l s o t a h o s n r a e s ft e v lc t o ri sdo b e y n n
V1 5N. o2 o4 .
A g2 1 u .0 1
基 于 统 计 能 量 分 析 法 的 高 铁 轮 轨 减 振 降 噪 研 究
夏兆 旺 , 徐 峰 ,温华 兵 ,方媛 媛
(. 1 江苏科技 大学 船舶 与海洋 _程学 院,江苏 镇 江 22 0 ) r 10 3
( . 州 汽 车技 术 研 究 中心 ,广 东 广 州 50 4 ) 2广 160
压级分别将增加 1~ B和 5~ B; 2d 8d 轨垫板刚度在 60~ 0 / 时系统减振降 噪效果最好. 0 100MN m 关键 词 : 高铁 ; 统计能量分析 ; 轮轨 噪声 ;降噪
中图分类号 : B 3 T 53 文献标志码 : A 文章编号 : 6 3— 8 7 2 1 )4— 3 4— 5 17 40 (0 1 0 0 5 0
第2 5卷第 4期
2 1 年 8月 01
江 苏科技 大学 学报 ( 自然科 学版 )
Junl f ins n esyo c neadT cnl y N trl c neE io ) ora o aguU i rt f i c n eh o g ( aua S i c dt n J v i S e o e i
汽车车外噪声预测的统计能量分析方法

汽车车外噪声预测的统计能量分析⽅法万⽅数据万⽅数据机械⼯程学报第46卷第10期能够向车外传递。
在距车⾝纵向对称⾯7.5m处,建⽴了厚度为O.5m的车外噪声预测声腔如图2所⽰。
图1轿车统计能量分析模型图2车外声腔3SEA模型参数计算及测试3.1模态密度模型中较规则的平板和近似平板的曲⾯板均简化作为规则板件来处理,以计算其模态密度。
⼆维平板的模态密度A⼑(⼚)2孟(5)式中4——平板⾯积R——截⾯回转半径a——纵波速对于难以⽤解析公式计算其模态密度的复杂结构⼦系统,采⽤导纳法对其进⾏模态密度测试,试验采⽤宽带⽩噪声信号激励,从⽽得到激励点的输⼊导纳⼑(功):丝—L[2Re[Y]dro(7)7cto:⼀q’1式中m——⼦系统质量∞——l/3倍频带中⼼圆频率上限伤——l/3倍频带中⼼圆频率下限Re[Y]——输⼊导纳实部Re[Y】——导纳实部的空间平均试验测量前挡泥板、前门、前翼⼦板、前钟型座、后挡泥板和后门等复杂结构⼦系统的模态密度,其中左前门的模态密度如图3所⽰。
遑嚣鬈l/3倍频带中⼼频率f/Hz图3左前门⼦系统的模态密度3.2内损耗因⼦⼦结构f的内损耗因⼦聃主要是由三种彼此独⽴的阻尼机理构成的碾2%+%+,‰(劲式中瑰——车⾝结构⼦系统本⾝材料内摩擦构成的结构损耗因⼦%——车⾝结构⼦系统振动声辐射阻尼形成的损耗因⼦‰——车⾝结构⼦系统边界连接阻尼构成的损耗因⼦车⾝结构材料的内摩擦损耗因⼦可从材料⼿册中查得,如:玻璃的结构损耗因⼦为l×l旷:钢的结构损耗因⼦为3×l酽。
车⾝结构⼦系统的内部损耗因⼦通常受上述三个参数中的⼀个所⽀配。
如果结构的表⾯质量很⼤,⽽结合点处的边界连接损耗可以忽略不计,则结构的内部阻尼成为控制项。
当车⾝结构结合点处只有很少的能量损耗,声辐射阻尼在轻重量车⾝结构中起很重要的作⽤。
结构⼦系统的声辐射损耗因⼦荆=型F(ro)=型roF(ro)(6)式中、7~式中式中,(国)——激励点⼒的傅⾥叶变换v(r01——激励点速度的傅⾥叶变换A(r01——激励点加速度的傅⾥叶变换根据输⼊导纳进⽽得出模态密度%:丝(9)top,岛——流体密度c——声速仃——结构的辐射⽐成——结构的表⾯质量基于上述分析可见,简单车⾝结构⼦系统的内万⽅数据万⽅数据机械⼯程学报第46卷第10期右前钟型座、左后弹簧、左后阻尼减振器、右后弹簧和右后阻尼减振器,在6个连接点的被动侧分别安装⼀个加速度传感器,以测量路⾯对车⾝的激励。
采用统计能量解析法(SEA)预测车内噪声的研究

摘
腾刖 , ( 等 日)
要 : 绍 了 统计 能 量 解 析 法 ( E 在铁 道 车 辆 的 车 内 噪 声 预 测 方 面 的 研 究 成 果 , 述 了 近 郊 型 车 辆 介 S A) 阐
车 内 噪 声 预 测 中采 用 的 S A 实例 , 将 其 结 果 与 定 置 试 验 及 运 行 试 验 中 获 得 的 车 辆 内外 噪 声 级 测 定 结 果 进 E 并
降低 铁 道车 辆 的车 内噪 声 , 提 高 乘 坐 舒适 性 的 是 重要 内容 之一 。降低 车 内噪 声 的 对 策 , 常 采用 反馈 通 方法 , 利用 运 行试 验等 , 实施 了各 种 降低 噪声对 策 的 对 车辆 进行 车 内噪声 测 定 , 行振 动 传递路 径 、 进 噪声 的 侵 入处 所 的界定 , 同时 , 分别 确认 各项 对策 的效 果 。不 过
行 了 比较 , 示 出 S A 的 实 用 性 。 显 E
关 键 词 : 道 车 辆 ; 计 能 量 解 析 法 ; 内噪 声 ; 铁 统 车 日本 中 图 分 类 号 : 7 . 6 U20 1 文献 标 识 码 : B
Pr d c i n o nt r o i e o iwa h c e e i to f I e i r No s f Ra l y Ve i ls
振动 、 声音 的传 播对 车 内噪声 的影响 达到很 高频 域 , 解
析这 些影 响 时 , E B M 等解 析 方 法 必须 用 多 个 振 F M、 E 动模 式解 析 , 声学一 构振 动耦 合 解析 等 。为 进行 高 精 结
则 使 有效 降低 噪声 的车 辆 的开 发 成 为 可 能 。因 此 , 研
Ke r s r i y v h ce;s a it a n r y a ay i ;i t ro o s fv h ce a a y wo d : al wa e il t t i le e g n l ss n e i rn ie o e il ;J p n sc
轿车车内噪声统计能量仿真与降噪方法研究

[] 4 李颖 , 杨艳梅. 铁路车辆编组连挂 中车钩缓 冲装置冲击特性分析[j J. 交
通科技与经济 ,0 86 :6 9 20 ( )9- .
[] 5 马明江 , 冲击作用时间的分析计算[] 陈丽. J 平顶山工学院学报 , 0 , . 2 41 0 3
机 械 设 计 与 制 造
Ma h n r De i n c iey sg
文 章 编 号 :0 1 3 9 ( 0 10 — 0 0 0 10 — 9 7 2 1 )6 0 4 — 3
第 6期 2 1 年 6月 01
&
Ma f cu e nu a t r
轿车车 内噪声统计能量仿真与降噪方法研 究 术
;ne0 i d r f qec e i i ,er i nl e osantb isi e sh Bs { udr g a o r un cao t a t amt d c ootn as de s a d n h h n b a e y x t n h t i h n a f r u . e o d t d o ti
行了分析 , 得出了各子系统对车内噪声贡献度日此后在对主要子系 结构 、 , 拼装方式 、 吸声结构和吸声材料 的分布情况 , 将样车车身划 统进行声学处理, 获得了良好的降噪效果。以某 国产轿车为研究对 分为 2 4个部分 , 每个部分作为单一子系统来处理。 通过对声空间
象, 采用 S A方法计算各个子系统间的能量流动 , E 揭示车内噪声的 子 系统 和外部结构 子系统 的划 分最后得到 整车 的 S A收缩模 E 产生机理 , 重点研究不同车用声学阻尼材料对车内噪声的影响 , 为 型 。如图 2所示 , 给出了整车各子系统的连接情况。 轿车车内声学设计提供参考。 统计能量分析 以振动能量为基本参数 , 将复杂结构动力系 统 的模 态参 数处理成随机变量 , 根据振 动波 和模 态间的内在关 系, 建立各子系统 间功率流平衡方程 , 而求解方程 中的未知参 进 数。 它克服了复杂系统 的高阶模态参数对系统的不确定性 因素的 影响 , 适用于解决高频 区内的复杂系统动力学问题f 对 于简单振 7 】 。 动子系统 , 其损耗功率 可表示为 :
基于统计能量法SEA的舱室噪声预报及其分析(SEA及建模)

13
13
1. 统计能量分析方法( 统计能量分析方法(SEA)
建模过程
为了保证统计能量模型具有真实的形状,需要经过分组的有限元网格生 成统计能量模型。要求相邻板材子系统不能在同一组别里,边界节点需 充分融合。按照属性进行分组。
网格图 设备占用空间和船舶晒装不用单独模拟,每个舱室作为独立声腔子系统 存在。声场近似为“散射场”,使得模态密度和模态重合度都较大。 14
基于统计能量SEA 基于统计能量SEA的舱室噪声预报 SEA的舱室噪声预报 及其分析
哈尔滨XXX大学
振动噪声控制研究所 2013年6月10日
目
录
1. 统计能量分析方法( 统计能量分析方法(SEA) 2. 有限元—统计能量混合法( 统计能量混合法(FEM-SEA) 3. 舱室噪声预报及分析
2
1. 统计能量分析方法( 统计能量分析方法(SEA)
11
1. 统计能量分析方法( 统计能量分析方法(SEA)
建模过程 鉴于船体结构复杂,模态繁多,传统有限元方法计 算,划分网格数量庞大,超过计算机负荷。应建立整体 船体的统计能量模型,并对其进行计算。
12
1. 统计能量分析方法( 统计能量分析方法(SEA)
建模过程 全船使用 CATIA 建立曲面模型, Hypermesh 划分网格, 导入VAOne建立统计能量模型。
23
3. 舱室噪声预报及分析
主机舱结构噪声
主机舱空气噪声
辅机舱结构噪声
辅机舱空气噪声
24
3. 舱室噪声预报及分析
空调通风口位置图
中心频率/Hz
31.5 40 50 63 80 100 125 160 200
声压级
69.8 70.6 80.3 68.8 72.6 71.9 72.1 79.3 75.9
基于统计能量法的邮轮舱室噪声预报与控制

基于统计能量法的邮轮舱室噪声预报与控制吴晓佳;温华兵;吴俊杰;李军;李晓亮【摘要】Based on the Statistical Energy Analysis (SEA), cabin noise prediction and control of cruise ships is studied. The main noise sources of the cruise ships, including airdynamic noise and structural noise generated by power equipment such as diesel engines, generators, propellers, air conditioners, fans and so on, are analyzed. Then, the SEA model of the cruise ships is built by using VA One software, and the noises of some important cabins, such as living and entertainment cabins and power equipment cabins, are predicted. The spectrums of noises in those cabins are obtained and compared with the limit value of IMO standard. The calculation results show that those cabins meet the requirements except the four-people living room. It is found that the noise and vibration of the air conditioner room in the upper layer has great influence on the living room by analyzing the main noise sources of the living room. Then, the different floating floors are applied to the air conditioner room to reduce the noise of the living room. Through the comparative analysis the floating floors No. 2 and No. 3 are found to have obvious effect of noise reduction on the living room. Finally, the acoustic characteristics of the floating floor with different thickness of mineral wool are studied and the optimal thickness is found.%基于统计能量分析法(Statistical Energy Analysis,SEA),对邮轮舱室噪声进行预报研究.首先分析邮轮的主要噪声源,包括柴油机、发电机组、螺旋桨、空调和风机等动力设备工作时产生的空气和结构噪声.然后利用VA One软件建立了邮轮全船的SEA仿真模型,对其动力设备舱室和生活娱乐舱室等典型舱室进行了噪声预报,得到了各舱室的噪声频谱图及总的声压级值,最后与IMO标准的限值进行比较.计算结果表明除四人间室外其他舱室均符合标准.分析四人间室的主要噪声来源,发现主要是上层的空调机室对其影响较大.提出对空调机室铺设不同结构类型的浮动地板来降低四人间室的噪声值,对比分析可得结构2 和结构3 降噪效果良好.最后研究了浮动地板不同厚度矿棉的声学特性,发现存在最优的厚度.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】6页(P89-93,191)【关键词】声学;邮轮;统计能量分析法;舱室噪声预报;浮动地板【作者】吴晓佳;温华兵;吴俊杰;李军;李晓亮【作者单位】江苏科技大学能源与动力学院, 江苏镇江 212003;江苏科技大学能源与动力学院, 江苏镇江 212003;江苏科技大学能源与动力学院, 江苏镇江212003;江苏科技大学能源与动力学院, 江苏镇江 212003;江苏科技大学能源与动力学院, 江苏镇江 212003【正文语种】中文【中图分类】TB533+.2由于近年来中国经济快速增长,让邮轮在国内市场有了广阔的发展前景。
基于统计能量分析方法的工程车辆驾驶室声学包优化

声学包优化方案,通过仿真与试验方法确定优化 效果。
1 工程车辆驾驶室SEA模型的建立
1.1 统计能量分析基本原理 统计能量分析(SEA)是一种把研究对象划分
成子系统后,用功率流描述子系统间复杂作用关系 的模型化分析方法。统计能量分析模型有6个基本 假设:(1)模型的子系统间是线性守恒的耦合, 不存在非保守性质的耦合特征;(2)能量是在具 有共振频率的子系统之间流动;(3)子系统受到 的激励为互不相关的宽带随机激励,统计上独立, 具有模态非相干性;(4)在一个子系统中,固定 频带内所有共振的模态能量均分;(5)互易性原
DESIGN & CALCULATION
理适应于不同子系统间;(6)任两个子系统间的 能量流与振动时耦合的子系统间的能量成正比。
根据能量守恒原理,外界对子系统输入的能 量应等于该子系统阻尼消耗的能量与输出到相邻子 系统的能量之和。功率流平衡关系式如下[2,3]:
Pi, in
= Pid +
N j 1 ji
LIU Chun-lei,GENG Yan-bo,WANG Hong-qiang,ZHANG Zhan-wen
随着技术的进步与发展,车辆驾驶室内声舒 适性越来越受到客户的重视。驾驶室内噪声水平已 经成为车辆重要性能指标之一。为改善驾驶室内舒 适性,需要对驾驶室声学包进行优化改进,降低室 内噪声[1]。
传统的声学分析通常依赖于有限元FEM (Finite Element Method)及边界元BEA (Boundary Module Analysis),但其仅适用于解 决中低频噪声问题。随着频率增加,波长变短,系 统的动态特性变得更为复杂,单位带宽内的模态数 量急剧增加,模型计算量巨大,模型无法准确计 算。介于上面的缺点,人们开始使用统计的方法 处理复杂的动态响应特性。统计能量分析方法SEA (Statistical Energy Analysis),已被成功应用于 车辆的声学、振动传递路径分析,并可以准确地进 行各种结构于车辆的振动、声学预测[2]。
基于统计能量方法的电动汽车高频噪声分析

2020年24期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application基于统计能量方法的电动汽车高频噪声分析*郝耀东1,2,李洪亮2,冷永刚1,顾灿松2,董俊红2(1.天津大学,天津300354;2.中国汽车技术研究中心有限公司,天津300300)引言伴随着全球能源(特别是石油资源)危机、环境污染问题的日益严重,在汽车行业政策的推动下,新能源汽车快速发展。
相对于传统的内燃机车,新能源汽车车内高频噪声问题更加突出。
没有了发动机噪声及其掩蔽效应,一些噪声源如电动机/发电机、其他电子器件及辅助设备所产生的噪声便凸显出来,虽然车内噪声整体水平低于传统内燃机车,但是电动汽车车内会产生大量的令人烦扰的高频噪声,给驾乘人员带来不一样的主观感受[1]。
因此,行业关注点向高频区域转移,针对车内高频噪声控制及优化技术日益引起各大汽车厂商、科研单位的重视。
车内声学性能是汽车舒适性最重要的组成部分之一,根据频率的高低,可以分为低频问题(20~200Hz )、中频问题(200~500Hz )和高频问题(>500Hz )。
其中,不同于解决中低频问题的有限元方法和边界元方法,国际上普遍采用统计能量方法(SEA )进行高频噪声问题的分析和计算。
统计能量分析(Statistical Energy Analysis ,SEA )方法是目前解决高频噪声问题的一种有效方法[2-4]。
2001年,王震坡等人介绍了建立汽车SEA 模型的方法和国产,并对两款车型驾驶舱的噪声特性进行了预测和对比[5]。
2009年,吉林大学的王登峰[6]等人建立了某国产车型的SEA 模型,分析预测了车内噪声的1/3倍频程频谱,并与试验结果进行了比较。
贺岩松[7]等人研究了内损耗因子的变化对SEA 子系统间能量传递的影响,使用三种不同的方案添加阻尼材料,预测了驾驶员头部声腔声压级的变化趋势。
本文首先建立了整车统计能量模型,包括结构子系统、声腔子系统、声学包装以及子系统之间的连接。
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并结合试验验证之。
一
:
¨ 2
… + ∑町)
1 统计能量法
统 计能量分 析法 ( ascl nry nb i简记 作 S tta E eg ars t ii A s
式 中,E, , 分别为第 i 子系统 的能量 、输 入功 , 个 率 、模态密 度以及 内部损耗 因子 , 是两个子 系统的耦
H L 50是我公司生产的一款商务车 , K 64 主打高端轻 客市场 , 因而对整 车的 N H要求较 高。 V 最初的样车虽能 通过 国标 对整车 的噪声要求 ,但不能满足客 户的要求 ,
因而尝试不 同研究方法 以降低车 内噪声 。
计和故障诊 断。
∑ + m;
叶
根据能量 守恒原理翻, 子系统 消耗 的能量加上传 递
大的 部 位 , 采 取 较 为 经 济 的 措 施 , 到 良好 的 降 噪 效 果 。 并 得 关 键 词 : 型 客 车 ; 噪 ; 计 能 量 法 ; 量 流 轻 降 统 能
中图分类号 : 6 . 9 U4 7 3 4
文献标志码 : B
文章编号 :0 6 33 ( 0 )6 0 2 — 3 10 — 3 12 1 0 — 0 0 0 1
客
车
技
术
与
研
究
2 O
第 6期
BUS & C0ACH TECHNo L0G Y AN D RESEARCH
基子统计能量法的轻型客车降噪处理
金 学之
( 九龙汽 车制 造有 限公 司 ,江苏 扬州 江苏 250 ) 220
摘 要 : 针对 某轻 型客车噪声较大 的问题 , 尝试使 用统计 能量法进行能量 流分析 . 出对车 内噪 声贡献较 找
Absr c : h n r yfo o ih u stid t e su id wi h y o tt t a n r n lss W i h t a t T e e e g w fa l tb si re o b t d e t te wa fsai i le e g a ay i. t te l g h sc y h
No s du to fA g sBa e n S a itc lEne g a y i ieRe c i n o Li htBu s d o t ts i a r y An l ss
JN Xu — h I e zi
0aguJyowA t b e o p n ii dY nzo 5 0 , h a i s l uo i m ay n e, a ghu2 2 0 C i ) n o o mo l C L t 2 n
_ 呈
给其 它子系统 的能量应等 于输入给该子系统 的能量 。 对
■ ● ● ●
于具有 k 个子系统 的系统 , 其能量平衡 方程为
k
本 文使用 统计能量 法分析 车身各部 分钣金 对舱 室
声腔的噪声贡献量 , 对整车能量流的路径进行分析【 找 ” ,
出对前 中后 舱室声腔噪声贡献最 大的子系统 , 并反 向找
量” 的观点 , 统一解决结构振动和声场问题 。 它不仅能够 预示上述 系统动力 特性 , 还能进行噪声和振动 的优化 设
声振情 况下 , 它们 之间 的能量交换 处 于平衡 状态 , 其
关系式 :
P ∞ 1 , ∞ iiP ml tP m , iF j6 1 E , 洳 TE, = t I i inI n j ' m I q j
Hale Waihona Puke (+ , - n 7 ∑q 1 ) r 1
I tI
一
… 一, In lI l
●—
1 E 胛
—
2 T
t 1 ,
●-—
—
出对这些子系统能量贡献最大 的其他 子系统 , 从而在能
:
●
●
●
:
量流传 递路径上作 出相应措施 ,以降低舱室 内的噪声 ,
= 一
( 2) m 盘 = , , , ( 3)
式 中,
和 表示外界输入子系统 的功率 ;
和
作者简 介: 金学 之(9 4 )男 , 18 一 , 硕士; 现从事整车及零部件 N H工作。 V
第6 期
金 学之 :基 于 统计 能量 法 的轻 型客 车降 噪处 理
合损耗因子。
S A 是上世纪 6 年 代初发展起来 的 、 E) 0 解决高频声 振 问 题 的有效方法[ 2 1 。麻省理工的 RH. o 受到室 内声学及 .L n y
从 整个 系统 中分离 出任 意两个 耦合 的 子系统 i 和
,
统计 热力学启 发 , 出应用统计能量分析法解 决结构高 提 频声振问题 , 把研究对象从用 随机参 数描述的总体 中抽 取 出来 , 对被研 究对象 的具体 细节参数不 感兴趣 , 关心 的 是时域 、 域和 空 间上 的统 计平 均值 , 频 同时 采用 “ 能
2 1
表 示子 系统 消耗 的功 率 ; 和 表 示子 系统 间相 互传
递 的功率 。
钣 由膨胀胶 连接 , 故在建模 中简化为 由两道立柱延伸 至