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汽車發(fā)動機(jī)油底殼的振動噪聲性能分析與優(yōu)化

作者: 時間:2016-12-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


圖18 原油底殼的聲傳遞損失頻譜

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/332231.htm從上圖18 可以看出,原油底殼的聲傳遞損失變化浮動較大,而且在結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率點附近,即142Hz、173Hz、211Hz、227Hz 附近,聲傳遞損失明顯下降,說明在這些模態(tài)頻率附近其隔聲性能下降從而其透射聲功率明顯增大。這是因為,當(dāng)聲源激勵頻率接近發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率時油底殼上的兩波發(fā)生共振而產(chǎn)生波的吻合,此時油底殼的振動與空氣中聲波的振動達(dá)到高度耦合,聲能大量地透射過油底殼。聲源激勵大小為1Pa、分析步長為2Hz 時2000Hz內(nèi)原油底殼的總透射聲功率為86.68dBrms。

本文的第4 節(jié)將針對低頻段的噪聲進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計出一款減少低頻段透射噪聲的油底殼。

3 原油底殼聲音品質(zhì)的仿真

3.1 模型建立

參見圖9。

3.1 合成聲音采集

圖19 至圖23 分別為原油底殼上、下、左、右、前方一米遠(yuǎn)處場點的輻射聲音合成信息。從聲音回放可以感覺到,各場點的聲音在聽覺上抖動頻繁而且比較粗糙,隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高聲音變得尖銳刺耳。

4 噪聲優(yōu)化

噪聲優(yōu)化分兩個步驟,即,先對原油底殼進(jìn)行形貌優(yōu)化,之后采取橡膠隔振措施達(dá)到更好的減振降噪效果。形貌優(yōu)化的目的主要是為了加強(qiáng)油底殼的剛度、減小低頻段的振動噪聲;而橡膠隔振器阻尼大,吸收機(jī)械能量強(qiáng),尤其是吸收高頻能量更為顯著,可以用來控制結(jié)構(gòu)振動參量(例如,加速度)并降低輻射噪聲參量(例如,聲功率級、聲壓級)。

4.1 油底殼改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)整機(jī)模型

對油底殼進(jìn)行形貌優(yōu)化后再用橡膠材料采取隔振措施,發(fā)動機(jī)整機(jī)模型如圖24 所示。


圖24 油底殼改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)整機(jī)模型

4. 2 油底殼改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)整機(jī)模態(tài)計算分析

油底殼改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)整機(jī)前十階模態(tài)計算結(jié)果如表2 所示。

表2 改進(jìn)油底殼后發(fā)動機(jī)整機(jī)前十階模態(tài)計算結(jié)果

從表2 可以看出,油底殼改進(jìn)后的發(fā)動機(jī)整機(jī)第一階模態(tài)頻率較原來的第一階模態(tài)頻率提高87.2%,模態(tài)數(shù)明顯減少。

4. 3 油底殼改進(jìn)后的動態(tài)響應(yīng)計算分析

對應(yīng)于原油底殼,圖 25 至圖30 分別為改進(jìn)后油底殼的左側(cè)、右側(cè)、前側(cè)、前底部、后底部、斜坡部位某點的振動加速度級。可以看出,改進(jìn)后油底殼的振動加速度級明顯降低。

4. 4 油底殼改進(jìn)后的輻射噪聲計算分析

圖 31 為發(fā)動機(jī)某一轉(zhuǎn)速(與1.4 中的工況相同)時改進(jìn)后油底殼上、下、左、右、前側(cè)五個場點處的聲壓級頻譜。


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