基于多层感知机与无网格策略的三维空间声源识别

以往波束形成算法将潜在声源区域划分成若干网格,所有的声源被映射到一个个网格点上,会导致错误的声源定位与强度计算,并且计算精度与效率受网格间距大小的影响。采用多层感知机神经网络以及无网格策略,能够提高声源识别的空间分辨率与计算效率。通过使用单个平面麦克风阵列对三维等强度双点声源进行识别定位,发现相较于传统互谱算法,多层感知机能够改善平面阵列在深度方向上较差的空间分辨率性能。此外,在定位误差方面,多层感知机优于传统互谱算法,同时声源识别的强度误差有所降低。在低频时,多层感知机性能优于波束形成算法,可用来弥补波束形成算法空间分辨率性能不佳的局限性。

小波包分解及其能量谱在发动机连杆轴承故障诊断中的应用

论述了小波包分解及其能量谱处理发动机连杆轴承故障的原理与方法 ,结合传统断火诊断法的思想 ,应用小波包能量谱直观地识别出故障的特征频带 ,并进行量化分析 。

基于小波变换的奇异性检测在发动机连杆轴承故障诊断中的应用

在研究了基于小波理论的奇异检测技术的原理、方法的基础上，结合发动机连杆轴承故障的特点，应用样条小波变换对故障信号进行多尺度分解，分别计算出表征故障严重程度的奇异性指数，即Ｌｉｐ指数结果证明了小波基理论对于往复机械故障诊断的有效性及工程实用性．

汽车车身密封对车内气动噪声影响的机理及试验研究

在分析了车身密封系统引起的车内气动噪声产生机理及影响因素的基础上,通过整车气动声学风洞试验,对某四门三厢轿车的车内气动噪声的构成成分-泄漏噪声及外形噪声的频率特性进行了分析,并通过"开窗法"调查了车身各密封部件对车内泄漏噪声的贡献。结果表明,泄漏噪声主要发生在中高频段,且对车内总噪声的贡献比外形噪声大;车门、后视镜和侧窗的密封是该轿车最重要的泄漏噪声源,但具有不同的特征频段。

某轿车车内气动噪声特性的试验研究

在分析了轿车车内气动噪声产生机理和传递路径的基础上,进行了整车气动声学风洞试验。首先调查了车内气动噪声的频谱特征和空间分布规律,其次对车内噪声的速度特性和偏航角度的影响进行了研究,最后对整车密封和后视镜对车内噪声的贡献进行了分析。结果表明:偏航角为0°时,人工头外耳的声压级几乎在整个频段都比内耳的声压级高,车内总声压级的分布基本上对试验车的纵对称面左右对称。不同风速下车内气动噪声的频谱特征很相似,车内噪声的线性总声压级和A计权总声压级随风速变化的特征指数分别为4.3和5.4。车内风噪水平随偏航角度的增加而增大,同样的偏航角下,背风面的风噪水平通常比迎风面高。在500Hz-2k Hz频段,车内噪声对偏航角的变化最敏感。另外,密封件在500Hz-4k Hz的中高频段对车内噪声的贡献较大,而后视镜只在4-7k Hz的高频段才显出其对车内噪声的贡献。

机床小立柱模型动态性能分析

以机床小立柱模型为例，分别运用试验模态分析及有限元法分析其动态特性．通过将这两种方法有机合理地结合更精确地确定了该模型各阶段的固有频率及振型，并成功地将该模型的有限元建模误差控制在１．７％之内，为含有复杂结合面特性的机床整机有限元建模方法及精度提供了有效的分析手段．

汽车车内噪声与车外气动声源的相关性研究

在简单介绍了Beamforming声源识别技术的基本原理和车外气动声源与车内噪声相关性分析的方法之后,在整车气动声学风洞中应用流场外声阵列与车内2个参考麦克风同时进行车内外噪声信号的同步测量,应用频域内声源识别的传统的Beamforming算法和改进的CLEAN-SC算法,识别出了车外的气动噪声源分布,并分析了车外声源与车内噪声的相关性,得出车外噪声源对车内噪声的相对贡献度。结果表明:频域内改进的CLEAN-SC算法可以在很大程度上改善传统Beamforming算法在动态范围和空间分辨率方面的局限性,且算法稳健,使该项技术在风洞内的应用更具实用性。对车内噪声而言,在较多的特征频段,车外后视镜作为声源对车内噪声的贡献度最大。但在一些特征频段,前雨刮和门把手对车内噪声的贡献也不容忽视。

Ahmed模型不同后背倾角下的流场及气动噪声研究

应用雷诺时均法Realizable k–ε的湍流模型对Ahmed模型在不同后背倾角下进行了定常流场的分析,并进行流场的大涡模拟(LES)计算.基于流场的压力脉动和速度脉动分布,获取并分析了模型表面压力脉动级分布及远场气动噪声特性,并对远场噪声与模型气动阻力的关系进行了探讨.结果表明,不同后背倾角模型中气流分离特征差异较大,导致模型尾部压力脉动强度差异明显,从而影响辐射至远场的噪声能量及其分布,且噪声能量与模型的气动阻力具有一定的关系.合理设计后背倾角,对于尾部气动噪声的控制非常重要.

汽车车内气动噪声客观评价分析

本文中通过整车气动声学风洞试验,分别采用A计权声压级、响度和语音清晰度3种指标,对不同风速和不同偏航角下,车内气动噪声的变化以及后视镜密封和雨刮器对车内噪声的影响进行了分析。结果表明:不同风速下车内气动噪声的频谱特征相似;随着风速的增加,车内的A计权总声压级和响度几乎呈线性增加,而语音清晰度呈线性降低。不同偏航角下,车内风噪水平也有明显变化。随偏航角绝对值的增加,A计权总声压级和响度增大,而语音清晰度下降,但上升或下降的线性度稍差。此外,后视镜密封在0. 5-3kHz的中高频段对车内噪声的影响较大,而雨刮器的影响则主要在3-6. 3kHz的高频段。从数值上看,无论对后视镜的密封还是雨刮的影响进行分析时,语音清晰度都比响度和A计权总声压级更敏感。

轿车侧窗风振特性的风洞试验研究

在分析了轿车风振产生机理的基础上,对目前工程上尚未解决的轿车侧窗风振问题进行了整车气动声学风洞试验。分析了侧窗风振噪声峰值声压级和频率随空间位置、风速大小、开口面积、偏航角和组合开窗的变化规律,对比了前窗和后窗的风振特性。结果表明:车内不同测试点的风振特征相似,即风振特性与车内空间位置无关。风振在某个特定风速下开始出现,并随着风速的升高逐渐增强,直到某个风速后又逐渐减弱,最后在另一个特定风速下消失。随着风速的增大,峰值声压级先增后减,而风振频率则一直升高。开口面积或偏航角增大时,峰值声压级和风振频率均上升。后侧窗风振问题较为严重,而前侧窗的风振则由于后视镜和A柱的存在,减弱很多。与只开一个窗相比,组合开窗可有效降低风振噪声。

等效约束下风激励汽车前侧窗玻璃声辐射分析

为研究风激励下汽车侧窗玻璃表面湍流压力脉动激起玻璃振动而向车内辐射噪声的问题,以某试验车左前侧窗玻璃系统为研究对象,首先基于等效原理,将车窗密封条等效成系列弹簧约束,进行离散化建模,并搭建Matlab-Abaqus联合仿真优化平台,得到最佳等效弹簧刚度,建立侧窗系统约束边界等效模型.接着利用Corcos模型计算得到侧窗表面湍流压力脉动的功率谱密度,作为侧窗等效模型的激励,应用有限元方法计算车内驾驶员人耳处的声辐射.最后应用激光测振仪,获得侧窗表面振动速度分布试验数据,利用边界元方法(半仿真)计算车内声辐射.比较两种方法的计算结果,发现200Hz以上声辐射频谱特性吻合良好,证明了利用玻璃边界等效简化模型与Corcos模型作为激励源计算侧窗玻璃振动引起的声辐射有一定程度的适用性.

基于响应曲面法某汽车前侧窗玻璃振动约束条件建模与分析

汽车行驶时,车内的气动噪声与侧窗玻璃的声振特性密切相关。不同的侧窗玻璃密封边界约束条件会导致其声振特性差别很大。因此对玻璃边界密封系统合理建模是研究以上问题的基础与前提。然而由于侧窗密封条的结构、变形问题复杂,直接建立真实的侧窗密封系统模型较困难。以某试验车左前侧窗系统为研究对象,根据功能等效原理以及密封条压缩线性假设,将侧窗密封条简化为矩形截面条状弹性体。利用响应曲面法与有限元方法,以试验结果的各阶固有频率为目标响应值,求解找到合适的矩形条等效刚度,建立简化模型。将仿真与试验结果进行对比,发现各阶振型吻合良好,证明该车型侧窗玻璃边界约束简化模型的可靠性。

基于波束形成的声源识别方法及其风洞内应用

基于波束形成的声源识别方法是风洞内研究汽车气动噪声问题重要的实验手段。为了更好地研究及应用这一测试技术,首先通过仿真计算,考察麦克风阵型、声源频率、测试距离、声波入射角等因素对阵列性能的影响,并通过系统设计完成了实验验证。结果表明:随着测试距离和入射角增大,系统空间分辨率变差;随着声源频率增大,系统空间分辨率更好,但动态范围变差;随着测试距离偏差的增大,识别的声源强度不断降低;不同声源频率、测试距离与阵列阵型对测试距离偏差引起的声源幅值误差的敏感度不同,声源频率越高,测试距离越小则敏感度越高;多声源的相互影响使阵列的有效动态范围降低,同时声源强度增大。然后,基于DrivAer整车油泥模型,在整车气动声学风洞内应用波束形成技术进行车外声源识别,分析车外气动噪声源的分布。最后,应用声源相减方法,分析了不同造型后视镜声源识别结果的差异。

基于剪切层扇形分层模型的射流声传播分析

通过计算流体力学建立一种扇形分层剪切层速度模型,并以此为基础用几何声学方法推导整个射流结构的声传播模型.以实际开口式风洞为研究对象,用数值仿真给出射流结构速度分布.建立速度随角度均匀变化的扇形分层剪切层速度模型.用声折射理论推导不同速度层之间的声传播.以声漂移量为指标对射流声传播模型进行声学风洞试验验证,证明本模型对声漂移量的预测精度更高,在高风速、剪切层较厚的情况下,优势尤为明显.

用于汽车车内风噪评价的频谱光顺度研究

现有评价汽车车内风噪的指标仅能反映各个频率成分的宏观计权,缺乏对频谱局部问题的判断,需加以完善。通过分析23辆不同量产汽车的风洞试验数据,证明车型等级与车内风噪性能呈正相关,并总结较优样本的频谱规律。频谱中高频段较窄范围内不光顺现象产生的主要原因是泄漏噪声,应尽量避免。提出将作移动平均后的频谱与原始频谱差值进行累加得到频谱不光顺程度量化指标的方法。结果表明,频谱光顺度与车内风噪性能密切相关,对泄漏噪声尤为敏感,可用于车内风噪水平的评价。

汽车前雨刮风噪特性分析与优化方法研究

以某款车为对象,对雨刮产生风噪声的机理进行初步分析。测试了雨刮对车内风噪声的贡献量及特征频带,探讨了雨刮风噪性能优化的理论和方法。试验研究表明雨刮风噪声主要与雨刮总成与发动机盖的相对位置及前风挡传递损失有关。通过改进雨刮的前期布置位置,优化刮杆和刮片的形状和排水通道的设计,提高整车的密封性能和使用声学玻璃等措施或方法,可有效控制雨刮风噪声。

波束形成改进算法在风洞内声源识别中的应用

基于凸优化方法求解波束形成输出、声源分布与阵列点传播函数组成的方程组,改进了声源识别解卷积(DAMAS)算法.基于点声源假设,通过单声源仿真验证了改进算法动态范围的优越性;通过多声源仿真,对比改进算法与DAMAS算法空间分辨率的表现,发现改进算法可以更加准确地定位声源位置且声源强度误差更小.风洞试验结果表明,改进算法比DAMAS算法有着更好的空间分辨率和动态范围.

汽车风洞中波束成形声源识别技术应用进展

基于波束成形的声源识别技术近年来发展迅速,在整车风洞中获得了广泛应用。概述了波束成形的基本原理与声源识别系统的性能指标,以及在整车风洞中使用的特点。围绕最近十年来与汽车风洞工程应用密切相关的内容,针对声源识别硬件设备与软件算法两方面,总结了所取得的进展与相应发展趋势。为波束成形声源识别技术在整车风洞风噪开发中的深入应用提供参考。

风洞中未知声源漂移误差的逼近修正

风洞试验中外场声源定位因射流结构产生声源漂移,未知声源因位置不确定造成的定位焦距不准确将增大测量声漂移误差。本文基于几何声学理论推导,确定声漂移量误差与定位焦距误差成正比关系,基于此关系,针对固体表面目标声源空间分布情况,通过试验件外形几何关系建立声源位置函数,用逼近法获取更精准的定位焦距进而降低声漂移误差,其结果通过风洞试验验证。研究表明,此逼近法能快速降低定位焦距误差,消除由位置不确定带来的声漂移量误差。

高声强双层穿孔结构的吸声计算

对高声强下不同的穿孔结构非线性声阻抗模型进行比较,分析入射声压对穿孔吸声结构声阻抗的影响,并提出双层穿孔结构的改进传递矩阵法。不同声阻抗模型的实验和计算结果表明,入射声压级小于140 dB时,Park模型和Maa模型的计算结果与实验数据吻合良好;入射声压级为140~150 dB时,Laly模型的计算结果更接近实验结果。对于高声强下的双层及多层穿孔结构,在所提出的改进传递矩阵法中,根据传递矩阵计算得到各层板表面声压级,每层穿孔的声阻抗根据声压级和穿孔参数进行计算,进而得到总声阻抗。结果表明,入射声压级为120~150 dB时,双层穿孔结构的改进传递矩阵法计算结果与实验数据吻合良好。