轨道交通车辆转向架轴箱轴承故障声学特性分析

[目的]为解决轨道交通车辆转向架轴箱轴承在轨道服役工况下故障难以辨别的问题,需对该故障声学特性进行研究。[方法]以轨道交通车辆转向架故障轴箱轴承为研究对象,考虑外加载荷和激励,引入非规则故障,结合转子-轴承系统,建立了轴箱轴承系统动力学模型。依据脉动点声源辐射方式,采用数值仿真软件搭建了轴承内外圈非规则故障声音信号模型,探究了轴箱轴承在轨道服役工况下内外圈故障特性,以及载荷、转速对轴承声音信号特征参数的影响。利用轴箱轴承试验台进行了不同工况下故障轴承声音信号试验,并对其结果进行了分析。[结果及结论]内、外圈故障轴承和正常轴承声音信号都会出现对应的特征频率和倍频,但内圈故障轴承声音信号的倍频附近会出现转频的调制频率。随着转速递增,内、外圈故障轴承和正常轴承的特征参数均会出现特有且明显的正相关趋势,其中时域波形指标随转速增大而减小,特征频率幅值随转速增大而线性递增。随着载荷递增,内、外圈故障轴承和正常轴承的特征参数均会出现特有且明显的正相关趋势,其中时域方差指标随载荷增大而增大,特征频率幅值随载荷增大而线性递增。

中空圆柱状偶极声源声学特性数值模拟研究

偶极声波测井是一种用于地球物理勘探和地下储层评估的测井方法,其核心部件为压电陶瓷。本研究基于有限元方法,针对中空圆柱状压电陶瓷偶极子进行了声学特性模拟研究。通过在模型中施加外加电场,模拟了不同频率和不同几何尺寸下压电陶瓷偶极子的电-声传输特性。研究范围内的结果表明,在中空圆柱状压电陶瓷的供电影响方面,当向中空圆柱状压电陶瓷施加不同频率的电信号时,主频率和幅度均随着信号中心频率的增加而增加。随着信号周期数的增加,幅度会减小,但主频率没有明显变化;对于中空圆柱状压电陶瓷的尺寸影响方面,无论是中空圆柱状压电陶瓷的外半径、高度还是厚度的增加,都不会对其主频率产生影响,但会不同程度的影响幅度。

西南印度洋中脊热液区岩石声学特性

西南印度洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR)热液区具有潜在发育的大规模硫化物矿床,当前正在开展SWIR硫化物矿产资源评价。测量分析硫化物和不同围岩的声速等物性特征是硫化物近底地震勘探资料处理和解释的基础。该文对西南印度洋中脊热液区的硫化物和围岩等样品进行了系统的物性测量,结合岩石物性(包括密度、孔隙度、P波速度)与矿物组成,深入分析了西南印度洋中脊热液区岩石声速变化特性及其影响因素。结果表明,SWIR热液区围岩的P波速度受到岩石骨架矿物、孔隙和围压的影响。由于岩石孔隙度总体偏小,对P波速度的影响并不显著,但围压的增加使岩石微裂缝和孔隙逐渐闭合,P波速度呈非线性指数变化。蚀变作用导致了矿物成分改变,是影响围岩声速的最关键因素。单一物性参数测量结果可能存在多解性,联合波速、密度、磁性和电性等多物性参数测量有利于岩性区分。该研究成果有助于识别硫化物和围岩,为我国西南印度洋合同区多金属硫化物地震勘探工作提供重要支撑。

天然气管道机械阀门内漏流场声学特性研究

以某天然气管道机械阀门为研究对象,选取不同规格球阀,采用小波包方法对阀门的内漏声学信号实施能量分析,获取天然气管道机械阀门内漏流场声学信号特征值,并分析不同压力下天然气管道机械阀门内漏流场声学特性参数对内漏流场的影响。结果表明:声学特性相关参数(频率峰值、均方根)均可作为天然气管道机械阀门内漏检测指标,实现天然气管道机械阀门的内漏检测。

音频制播系统中声学特性对广播电视覆盖效果的影响研究

随着广播电视技术的迅速发展,声学特性在音频制播系统中的重要性愈发凸显。通过理论分析与实验验证,探讨音频制播系统中声学特性对广播电视覆盖效果的影响。研究结果表明,信号强度和语音清晰度等声学参数对覆盖效果具有显著影响。

基于计算机视觉的噪声源识别与声学特性分析

在现代社会,噪声污染已成为影响人类健康和生活质量的主要环境问题之一。计算机视觉作为一门利用计算机和算法解读视觉信息的科学,已广泛应用于图像处理、对象识别及场景解析等领域。在声学领域,结合计算机视觉可以实现对噪声源的视觉识别。首先介绍噪声源识别和声学特性分析的概念,其次详细阐述基于计算机视觉的噪声源识别过程和声学特性的综合分析方法,最后进行实验分析。

多级多孔节流调节阀的声学特性研究

针对目前调节阀节流过程中振动与噪声较大等问题,采用多级节流和多孔节流相结合的方法设计多级多孔节流调节阀,并通过试验对多级多孔节流调节阀与典型球阀的水力特性和声学特性进行对比研究。结果表明,多级多孔节流调节阀的流量系数Kv和开度之间的变化规律接近线性;多级节流与多孔节流能够显著降低阀门的振动与噪声;多级多孔节流调节阀径向振动频谱图在35~40 Hz和115~120 Hz频带处不存在典型球阀径向振动频谱图中的峰值;多级多孔节流调节阀更适用于管道系统的流量调节,多级节流与多孔节流使得多级多孔节流调节阀的声学特性明显优于典型球阀。多孔节流与多级节流相结合的方法为阀门的减振降噪提供了新的思路。

基于声学特性的混杂纤维混凝土高温损伤行为试验

为研究纤维混凝土高温损伤行为,开展不同温度下混杂纤维混凝土(PVA纤维和玄武岩纤维)的声学特性试验,并结合电镜扫描SEM结果从微观层面进行机理解释。结果表明,随温度不断攀升,超声波波形畸变程度越显著,波形幅值衰减逐渐加剧;掺入纤维和温度升高均会导致波形主频幅值降低,加剧超声波穿透试件引起的能量耗散。高温下,PVA纤维熔化后残留大量孔道,并逐渐形成连通孔,促进孔隙蒸气压力的释放,缓解高温损伤,而玄武岩纤维继续发挥桥连效应,抑制高温裂纹的不断发展。

仿组织声学特性的琼脂基体模制备

利用琼脂、甘油和二氧化硅制备出可根据具体的组织声学特性来调配的通用体模配方。调制不同甘油浓度的琼脂-甘油体模并测量其声速得到甘油浓度与体模声速变化的线性关系。改变二氧化硅浓度并测量琼脂-二氧化硅体模的声衰减系数变化得到二氧化硅浓度与体模声衰减系数变化的线性关系。根据人体组织实际的声学特性(如声速、声衰减系数)确定甘油和二氧化硅的浓度,制备该配方的体模并测量其声学特性。由此得到的大脑(2%琼脂-17%甘油-3%二氧化硅)配方的声速为1 599.94 m/s、声衰减系数为0.58 dB/cm-MHz,这与参考文献中发现的人脑声学特性相似。基于该通用配方可以制备不同组织的琼脂基仿组织体模。

薄壁筒零件切削振动声学特性与试验研究

针对薄壁筒工件切削噪声问题,利用理论建模、数值仿真和试验分析相结合的方法,研究切削加工过程中薄壁筒振动声学特性及其与加工表面形貌的内在关联。建立薄壁筒工件辐射声场模型,根据动态切削力、结构振动和切削噪声三者之间的内在关系,数值仿真获得不同激振频率下工件表面、周围空间的声压分布情况。开展薄壁筒工件切削振动试验,分析获得切削过程中系统振动声学响应信号特性与工件表面形貌特征的映射关系;提取切削路径上声压信号振动频率的时变特征,结合工件尺寸和切削用量等参数,重构预测薄壁筒切削加工表面形貌,结果与实测表面具有一致性。研究成果可为智能制造环境下薄壁筒类零件切削表面质量的在线监测或预测提供一种新思路。

僰人活态乐器“南溪哈号”制作流程调查和声学特性初探——兼谈其音乐文化意蕴

“南溪哈号”是流传于四川省宜宾市南溪区及其周边地区的民间乐器,号称是已经消亡的西南古族群“僰人”遗存至今的唯一竹类乐器。详细介绍了哈号的八个制作流程,并实地就行了测音,发现哈号尽管一直被作为无音高乐器,但是,在具有较高的吹奏技术上,它的哨可以吹出固定的音高,并且具有明显的三度关系。笔者认为哈号是连结汉民族和僰人音乐文化交流的一个桥梁,它的声音对僰人音乐具有记忆符号作用。

远洋客船玻璃结构声学特性研究

以远洋客船玻璃结构为研究对象,对远洋客船舱室窗户玻璃结构和阳光房玻璃结构的声学特性进行研究。利用统计能量法建立单层玻璃和聚乙烯醇缩丁醛(Palyvinyl Butyral,PVB)夹胶玻璃的声学模型,基于VA One软件仿真其隔声量,结合不同频段隔声特性和平均隔声量的大小总结3种玻璃在不同结构参数下的隔声规律。研究结果表明:PVB夹胶玻璃的隔声性能在全频段内都要优于等厚度的单层玻璃;PVB夹胶厚度每增加1 mm,其平均隔声量增加0.12 dB。考虑到工程实际,最终选取玻璃组合厚度为6 mm和16 mm,中间空气层厚度为8 mm,平均隔声量为56.04 dB。

宽频分层网格化海底声学特性测量与设计

海底是声波在海水中传播的一个重要界面,受海底多次反射作用,海底声速、声衰减等地声特性对声传播特性有显著影响,是水下目标探测的一个关键因素。本文针对宽频分层网格化海底声学特性测量的实际需求,研究其获取方法,提出了结合海底取样、声学原位测量、浅地层剖面测量和地声反演等多种手段的综合测量方法,设计了选定海区的海底声学特性分层网格化测量方案,对海区海底声学特性获取和研究有较好的借鉴和应用价值。

文艺演出现状及演出场所扩声系统声学特性指标的推荐值

分析了当代文艺演出的现状、特点及其对扩声系统的客观技术要求,对《演出场所扩声系统声学特性指标》的行业推荐标准中若干特性指标推荐值进行了讨论,并提出了修订建议。

基于弯曲元技术的含水合物松散沉积物声学特性研究

含水合物松散沉积物的声学特性对海上天然气水合物地球物理勘探和资源评价具有重要意义.研制了适用于高压条件下含水合物沉积物声学特性探测的纵横波一体化新型弯曲元换能器,提出利用频谱分析(FFT)和小波分析(WT)相结合的方法获取纵横波速度,并进行了多个轮次的水合物声学特性模拟实验研究.结果表明,新型弯曲元技术可以灵敏探测松散沉积物中水合物的生成和分解,随着水合物饱和度(Sh)的增大,纵横波速度呈规律性增长:当Sh<25%时,纵横波速度增长较快,水合物可能胶结沉积物颗粒生成;25%～60%之间,声速增长较为缓慢,水合物可能与沉积物颗粒呈接触关系;在Sh>60%时声速随着水合物饱和度增加又快速增长,表明水合物可能重新胶结沉积物颗粒生成.

基于声学特性的禽蛋裂纹实时在线检测系统

设计了一套基于数字信号处理器DSP(TMS320F2812)的禽蛋裂纹在线检测系统,系统以禽蛋声学特性为基础,通过采集并分析敲击禽蛋产生的响应信号,可实现禽蛋裂纹的在线、实时检测。根据大量完好和裂纹禽蛋敲击响应信号特征的差异,提取了5个特征参数,建立相应判别模型,快速检测裂纹禽蛋。系统对75个完好和95个裂纹鸡蛋进行了在线检测试验,判对率分别为92.0%和90.5%,检测速率为5个/s,满足在线检测的要求。

碳酸盐岩地层岩石声学特性的试验研究与应用

选取并收集我国川东北地区和济阳坳陷古潜山构造的地层岩样及相对应的井下声波测井资料,测试了岩石的牙轮钻头可钻性、PDC钻头可钻性和声学特性,应用数理统计方法研究分析了岩石地面纵波速度VP、横波速度VS分别与牙轮钻头可钻性KdRC,PDC钻头可钻性KdPDC及同块地层岩样地面纵波速度VP与井下测井纵波速度VPD的相关关系,建立了利用声波测井资料预测碳酸盐岩地层剖面可钻性的数学模型,选定符合率F值大于0.75为检验标准,经用现场声波测井资料代入预测模型进行计算,预测精度达91.7%,达到并超过了研究预期的技术指标。

铝合金薄板疲劳裂纹的非线性声学特性

在没有任何损伤的铝合金薄板中,主要表现为原子间的非线性,以至于非线性声学特征不明显并很难测量;然而当铝合金薄板中出现疲劳损伤时,将产生明显的非线性声学特征,这对于识别铝合金薄板中的疲劳损伤十分有利。推导超声波在含有疲劳裂纹的固体金属中传播时非线性声学特征方程。利用非接触激光测振仪、任意波形发生器、数字示波器和计算机等组建铝合金薄板疲劳裂纹试验系统,并以含有疲劳裂纹的2024铝合金薄板为研究对象,利用该系统,在单频超声波即中心频率为270kHz激励下,对超声波在2024铝合金薄板中传播的非线性声学特性进行试验研究。结果表明,高次谐波可作为表征疲劳裂纹或缺陷的特征量。根据不同点的扫描结果,获得时域峰值幅度和频率幅度与扫描位置之间的关系,由此可大致确定疲劳裂纹的位置。

多腔共振式消声器的声学特性分析

多腔赫姆霍兹共振消声器的内部结构比较复杂,一维平面波理论无法准确预测其声学性能,利用三维声学软件分别对不同组合形式的多腔赫姆霍兹共振消声器进行数值仿真,分析不同组合结构对共振消声器传递损失的影响。结果表明:并联或串联形式共振消声器,可以消除多个频率处噪声值,或增加某个频率处的消声量,串并联组合结构有效地扩展共振消声器的消声频带,提高消声性能。

水下爆炸的一些声学特性分析

为了验证水下爆炸所产生的声信号能否作为一种干扰源并用于鱼雷的水声干扰对抗,进行了高能炸药装药的水下爆炸试验及其测试.根据测试数据曲线分析了冲击波的传播和衰减、气泡脉动、持续时间、声压级以及功率谱.结果表明,水下爆炸作为一种强水声干扰源,可在反鱼雷干扰对抗中发挥重要作用.