中小功率柴油發(fā)動機振聲源識別技術(shù)研究.pdf

1、中小功率柴油發(fā)動機在我國發(fā)動機工業(yè)中占有重要地位，具有產(chǎn)銷量大和配套面廣的特點，而振動和噪聲是影響其推廣應(yīng)用的最主要因素之一。隨著中小功率柴油機結(jié)構(gòu)設(shè)計的輕量化，功率和轉(zhuǎn)速在不斷提高，振動和噪聲問題卻日趨突出，減小柴油機振動和降低柴油機噪聲，滿足用戶需求，已成為中小型柴油機生產(chǎn)企業(yè)新形勢下的迫切任務(wù)。要有效地控制柴油機的振動和噪聲，首先必須對柴油機主要的振動與噪聲源進行準(zhǔn)確地識別。因此，開展中小功率柴油發(fā)動機振聲源識別技術(shù)的研究對柴油機

2、振動與噪聲控制具有重要的理論意義和工程實用價值。
　　通過總結(jié)分析不同的識別技術(shù)，本文對中小功率柴油發(fā)動機表面輻射噪聲源、內(nèi)部激勵噪聲源、動力總成異振源和異響源以及動力總成異振和異響的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有特性進行了系統(tǒng)的識別研究。本文研究的主要內(nèi)容歸納如下：
　　(1)建立了近場聲壓與表面振速聯(lián)合信息法，綜合了近場聲壓陣面掃描法和基于平板理想化的表面振速法的識別優(yōu)點，進行了某單缸柴油機的表面輻射噪聲源識別的聯(lián)合信息法研究。首先，利

3、用近場聲壓陣面掃描快速定位了標(biāo)定工況下主要輻射表面的主要輻射部件；再基于平板結(jié)構(gòu)的輻射模型，研究分析了主要輻射部件的聲輻射能力；然后，在綜合考慮聲輻射系數(shù)影響因素基礎(chǔ)上，識別分析了主要輻射部件的聲振特性，與傳統(tǒng)方法相比提高了識別精度；再結(jié)合隔聲法深入地識別了主要輻射部件結(jié)構(gòu)噪聲中的主要噪聲源；最后，對建立方法識別結(jié)果進行了降噪試驗驗證。
　　(2)提出了JWSmICA的四階累積量技術(shù)，新技術(shù)融合了單缸熄火試驗法、基于獨立分量分析的

4、盲分離技術(shù)以及連續(xù)小波變換的譜分析技術(shù)的識別優(yōu)勢，進行了某V型雙缸柴油機內(nèi)部激勵噪聲源的識別研究。首先，利用單缸熄火法分離了不同工況下燃燒噪聲和機械噪聲，識別分析了在工作工況下燃燒噪聲和機械噪聲的輻射頻譜特性；然后，在識別燃燒噪聲和機械噪聲的主要傳遞路徑基礎(chǔ)上，盲分離了燃燒激勵響應(yīng)和機械激勵響應(yīng)，結(jié)合單缸熄火與ICA識別結(jié)果，找到了主要機械激勵源與燃燒激勵源；再進一步建立了主要激勵源響應(yīng)與內(nèi)部激勵噪聲源的雙輸入單輸出模型，研究了兩者之間

5、在時頻空間的相關(guān)特性；最后，對提出新技術(shù)識別結(jié)果進行了內(nèi)部激勵噪聲源控制試驗驗證。
　　(3)發(fā)展了一種改進的HHT新技術(shù)，新技術(shù)以EMD方法的改進方法EEMD方法為核心，其中包括參數(shù)獲取及二次后處理方法，進行了某SUV車柴油機動力總成異振源以及某叉車柴油機動力總成前端異響源的識別研究。首先，基于加入白噪聲的自適應(yīng)準(zhǔn)則和時延相關(guān)的相似系數(shù)判別準(zhǔn)則，對操縱手柄在整車加速和等速工況下的異振信號以及齒輪室總成在柴油機等速工況下的異響信號

6、進行了EEMD自適應(yīng)分解，降低了模式混疊對分解的影響，獲得了異常信號的主要本征模分量；然后，利用希爾伯特譜分析方法提取了主要本征模分量的時頻局部化特征，提高了時間和頻率分辨率，有效地識別了異振源和異響源；最后，通過整車定置激振試驗驗證了改進的HHT新技術(shù)識別結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　(4)給出了改進脈沖激振法與有限元計算模態(tài)分析法相結(jié)合的方法，其中改進脈沖激振法通過利用變時基技術(shù)提高了激勵力脈沖信號測量精度，從而提高了試驗?zāi)B(tài)分析精度。

7、應(yīng)用給出方法進行了不同條件下柴油機動力總成的固有特性識別研究，在識別其薄弱環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上并進行了改進設(shè)計結(jié)構(gòu)，消除了異振源。采用基于試驗與數(shù)值計算相結(jié)合的方法進行了裝配叉車齒輪室總成的固有特性識別研究，分析比較了基本型齒輪室總成與裝配叉車齒輪室總成的固有特性，在識別其薄弱環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上進行了改進，消除了異響源。
　　綜上所述，本文較系統(tǒng)地研究了中小功率柴油發(fā)動機振聲源識別技術(shù)，研究結(jié)果有利于完善柴油機振聲源識別技術(shù)，有利于指導(dǎo)柴油機的低噪