基于振速法和1/3倍频程谱的座椅噪声评定系统研究

国内汽车座椅噪声检测主要是在环境噪音不超过30dB左右的消声室中采用声级计进行检测,其建设成本高、检测效率低,不适宜工业现场生产。文章基于振速法获取噪声数据,该方法测试时可避免工业生产现场的背景声和反射声干扰。通过1/3倍频程谱方法缩小频率分析范围,并对各个频带的声功率级进行叠加处理后进行分析评定。系统硬件由成本较低的加速度传感器、电荷放大器、数据采集卡和上位机等部分搭建,经测试证明该系统运行效率高、监测评定数据可靠。该在线监测评定系统提升了汽车制造企业生产效率、降低生产成本、提升汽车制造性能,可广泛推广到汽车生产企业制造生产线中。

噪声1/3倍频程计权声级算法

提出一种基于FFT谱分解进行噪声倍频程谱分析和插值法求计权声级的算法,以解决传统1/3倍频程谱分析和计权声级算法复杂且精度不高的问题.深入分析了基于FFT频谱求1/3倍频程谱、噪声频谱幅值还原成实际声压值和通过加窗FFT减少幅值误差的方法,研究了计权网络的插值应用方法,并对总声压级求取过程中的易错点进行了剖析.噪声分析试验结果验证了所提出的算法具有精度高、速度快等特性.

水下目标识别的1/3倍频程掩蔽谱方法

在对现有水下目标噪声信号分布研究的基础上,基于声学分析中的1/3倍频程分析和人耳的听觉掩蔽效应,提出了1/3倍频程掩蔽谱特征提取方法,并对水下目标辐射噪声进行了特征提取和特征分析。结果表明,不同类的目标,其主频范围有其固定的区域。I类目标的主频一般在100Hz附近,II类目标的主频一般在100Hz和200Hz附近,III类目标的主频一般在450Hz附近。针对从属于三大类目标的29种目标中提取出的1107个样本进行了分类识别实验,识别正确率大于86%,验证了所提出的方法的有效性。

调节阀多测点空化诱导振动敏感性分析

针对调节阀阀体不同测点处对流道内空化敏感性存在差异问题,开展了不同测点处空化诱导振动的差异性研究和空化发展状态敏感程度分析。搭建了调节阀空化振动加速度信号采集试验平台,同步采集了多测点处调节阀空化诱导振动的加速度信号。提出了加速度级比率和重心频率两个表征参数,并利用1/3倍频程谱对调节阀空化振动信号频谱进行划分,最终得到对空化发展最敏感的频带和测点位置。结果表明:调节阀阀体同一表面测点振动信号呈现相似性,不同表面测点信号差异性较大,即调节阀振动信号表现为各向异性;空化状态的发展主要引起中心频率10000 Hz以上的频带振动强度增大,适合作为监测调节阀空化状态的特征频带。

轨面不平顺对高架支承块轨道结构振动特性影响试验研究

针对轨面不平顺对高架支承块轨道结构振动特性的影响进行现场试验,分别从时域和频域对比分析不同轨面不平顺状态下轨道结构的振动响应,重点考虑10～1 000Hz频率范围内的振动。分析结果表明:轮轨冲击力和轨道结构振动加速度幅值随轨面不平顺幅值的增加而增大,同时也受到轨面不平顺类型和波长分布的影响;轨面不平顺引起的钢轨振动频率主要分布在50～1 000Hz的范围内,承轨台、桥面板垂向振动频率分布在40～200Hz的范围内,轨面不平顺的波长分布是影响轨道结构振动频率分布特性的主要因素之一;降低谐波型轨面不平顺幅值0.2mm,可以减小钢轨垂向振动水平14.1dB。建议将轨面不平顺谱加入轨道质量的评价指标中。

海洋环境噪声数据处理及时空特性研究

海洋环境噪声是水声信道中的一种干扰背景场,限制水声设备性能发挥。针对这一问题,文中对实测海洋环境噪声数据进行数据处理得到1/3倍频程结果,并进行适当的时空特性研究,得到该研究海区的整体环境噪声水平,可以为水声设备的设计应用提供必要的依据,也为更广泛的海洋环境噪声数据的分析和应用奠定了重要基础。

铁路环境振动实时监测分析系统开发

基于LabVIEW平台及NI(美国国家仪器公司)相关硬件设备CompactRIO9075、NI 9234等,开发了铁路环境振动实时监测分析系统。该系统实现了振动加速度数据采集与1/3倍频程和Z振级实时分析、数据传送、监控中心实时显示、数据储存及共享等基本功能。1/3倍频程频谱分析和Z振级是振动检测中的重要项目,本系统利用LabVIEW程序和相关硬件设备采集加速度的同时,将采集数据实时转换为1/3倍频程谱和Z振级并实时显示。通过将本监测分析系统与德国DIC24数据采集仪采集的振动加速度对比,验证了本系统的可靠性。

轨面短波不平顺时域反演算法研究

轨面短波不平顺对轮轨噪声、车辆轨道各部件的动力学破坏作用巨大,为得到其具有代表性的时域波形,并进一步研究轮轨振动噪声和轨面状态仿真分析提供基础,提出一种基于轨面粗糙度水平谱反演短波不平顺时域波形的算法。由于反演过程中相位的随机性,使该算法在保证代表性的同时又具备一定随机性。在此基础上,用该算法实现了ISO3095标准谱与上海轨道交通实测谱的反演,结果表明反演算法可行且正确,反演得到的轨面短波不平顺时域波形可作为轮轨动力学仿真模型的激励输入,也可为预测轨面不平顺发展提供初始数据。

高速列车运行荷载作用下路堤段阶梯式黄土斜坡场地动力响应研究

为了研究高速列车运行荷载作用下黄土斜坡场地动力响应,评价高速列车运行荷载作用对黄土斜坡场地稳定性的影响,选择宝兰客专路堤段阶梯式黄土斜坡场地进行现场振动测试,从时域、频域多个方面分析了列车荷载作用下黄土斜坡场地的振动特性,进而分析黄土斜坡场地效应。研究结果表明:不同速度的列车通过时路堤段阶梯式黄土斜坡场地在不同的阶梯田边缘位置会出现加速度和振动加速度级反弹增大的现象;各个测点的振动频率主要集中在10~80 Hz,各个测点的主频分布明显不同,列车以不同速度经过同一测点时,其振动频率分布也存在着很大的差异。

飞机噪声识别方法研究及FPGA固化实现

针对飞机噪声识别问题,提出了一套新的噪声识别方案,用1/3倍频程频谱分析法提取噪声特征,经相关系数分析法精简特征后再结合支持向量机进行分类。比较了改进的均方根法、BP神经网络和支持向量机的分类效果,结合QuartusII软件在现场可编程门阵列(FPGA)上实现了支持向量机的固化。实验结果表明,提出的飞机噪声识别方案准确率高,分类器的FPGA固化能够满足实时分类的要求。

古琴的声功率级测试研究

古琴是中华文化中地位崇高的乐器,位列中国传统文化四艺"琴棋书画"之首,但目前古琴声功率级还未有过科学的量化测定。本文将古琴声音解构成散音、泛音、按音三种音色,从其声学结构中的激励系统的角度出发,研究并测试古琴在室内音乐厅内用不同力度的激励方式演奏单音、音阶和经典乐曲时的声功率级、动态范围其及1/3倍频带声功率级谱。测试结果通过数字化图示研究分析,对完善我国民族乐器的基础声学数据库有积极作用,并为进一步研究民族乐器发音特性、民族乐队编制以及民族音乐厅堂音质设计提供重要参考。

一种振动能级梳状滤波精确计算方法

现有的1/3倍频程处理方法都是以测试信号不包含明显干扰为前提,因而在处理带噪声信号时存在一定先天不足。针对现场测量信号中经常存在规律性噪声(噪声线谱呈梳状等间隔分布)的现象,提出了以Fourier核函数为基函数的梳状带阻滤波器与1/3倍频程有机结合来消除规律性噪声对结果影响的方法。该方法能够在频域下直接消除干扰并计算滤波后信号的振动能级,计算量小、精度高。通过对动力装置功率试验中出现规律性噪声的振动信号进行合理修正,重新评估其振级水平,避免了多次重复试验,节约了试验费用。

地铁邻近建筑环境振动预测及传递规律分析

以南昌地铁1号线邻近建筑二中宿舍楼为研究对象，基于动力反应分析理论，建立隧道－大地－建筑的三维有限元模型，在计算边界域施加黏弹性人工边界，研究双线双向隧道上行线和下行线不同隔振工况下，宿舍楼室内的振动响应及振动在楼层之间的传递规律。研究结果表明：上行线和下行线隧道均采用整体道床时，室内振动超出标准；如果仅在上行线隧道采用钢弹簧浮置板道床进行隔振，室内振动降低到标准以内，但是富余量不大；当上行线和下行线隧道均采用钢弹簧浮置板道床进行隔振时，宿舍楼室内的振动大大降低，距标准规定的限值有很大的富余量。研究发现钢弹簧浮置板对6．3～15 Hz 范围内的振动有放大效应，隔振区间主要在15 Hz 以上；低频振动随着楼层的升高而增强，Z 振级在各楼层之间变化不大。

基于噪声评价试验的挖掘机主要噪声源的判定

以SW240E型液压挖掘机为例,首先探讨了定置工况下机外辐射噪声的测量和评价方法。通过频域范围内噪声信号的自功率谱密度函数以及频谱曲线的均方根(RMS)值来获取等效连续A声级以评价挖掘机机外辐射噪声水平。然后将测量得到的噪声幅值曲线分解为1/3倍频程图,得到的噪声中心频率曲线,以判别主要噪声频带范围。最后根据分析结果,总结出噪声的成因以及判定依据,并给出改进建议。

地铁车辆经过不同轨道结构时对地面振动的影响研究

在列车正常运行条件下对某地铁曲线路段钢弹簧浮置板道床、科隆蛋和普通扣件轨道结构段的隧道壁振动和地面垂向振动进行现场测试,通过时域和频域分析对比地铁经过时不同轨道结构段振动从隧道壁传到地面以及地面垂向振动随距离的传播规律。结果表明:振动从隧道壁传至地面时200Hz^500Hz频段衰减较快,且地面垂向振动主频在100Hz以内,隧道壁振动主频在300Hz以内;钢弹簧浮置板道床和科隆蛋结构段的地面垂向振动随着离开线路中心线距离的增加而减小;在普通扣件结构段距线路中心线30m左右处存在一个振动放大区;列车经过时轨道线正上方0~30m范围内垂向振动的峰值频率主要在40Hz至63Hz。该测试方法和研究结果可为地铁线路设计提供相应参考。

地铁高架桥上部结构及整体道床振动特性研究

以宁波轨道交通1号线高架桥为例,通过现场试验,从振动加速度级、振动加速度频谱及振动加速度级1/3倍频程等三个方面,对钢轨、道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动进行对比分析,得到了各部分振动的振动加速度级、卓越频率及振动在整体道床与高架桥梁上部结构的传递规律.结果表明,钢轨的振动加速度级最大,道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级相近;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度都在低频段40~70 Hz范围内取得卓越频率;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级1/3倍频程曲线都比较相近,振动频谱特性没有发生明显变化.

地铁线路中等减振扣件振动测试与减振效果研究

相比其他地铁线路轨道减振形式,中等减振扣件具有造价低、易于维护、方便调节轨距等优点,在地铁建设中逐渐被广泛采用。为研究中等减振扣件在行车环境中的减振性能,对某地铁安装中等减振扣件的直线断面的钢轨振动加速度、道床振动加速度、隧道壁振动加速度以及钢轨动态位移进行现场测量。测量时主要依据GB/T13441系列标准,采用铅垂向Z振级VLZ作为评价指标,对振动加速度数据进行1/3倍频程分析。通过与安装普通扣件直线断面的相应测量结果进行对比可知(,1)中等减振扣件可有效减小隧道壁的振动达8 dB以上。(2)通过对钢轨、道床以及隧道壁的振动测试,可知中等减振扣件具有较好的减振效果。(3)根据钢轨动态变形测试结果可知,虽然安装中等减振扣件的钢轨竖向位移、轨头横向位移、轨距变化量比安装普通扣件的有所增加,但是其增加值均在允许范围内,可以满足列车安全运营的要求。(4)研究结果对于中等减振扣件的设计以及地铁线路轨道结构设计与规划具有参考与借鉴意义。

不同隧道介质下地铁列车运行引起地表的振动响应研究

通过选取具有代表性的地铁隧道土层和岩层介质环境,利用有限元软件ANSYS建立隧道—地层有限元模型,基于相同隧道埋深下,施加相同的轮轨激励,研究地铁列车通过不同隧道岩土介质环境时引起的地表振动响应。结果表明：土层地铁,低频（≤8Hz）衰减不明显,高频（〉80 Hz）开始衰减较快;岩层地铁,在低频（≤8Hz）和高频（〉100Hz）衰减均较快,衰减幅度大于土层地铁,但中高频能量带宽却大于土层地铁;不同隧道介质下地表振动响应一般均出现4个峰值,其中10～20Hz出现振动放大区,尤其是在12.5Hz左右。距隧道中心50m范围内,岩层地铁与土层地铁的地表振动响应相差不大,大于该距离后,岩层地铁低频振动（≤8Hz）衰减较快,中高频（≥20Hz）衰减较慢,土层地铁则相反。8Hz以内,岩层地铁中振动衰减量大于土层地铁,且随频率增大,岩层地铁与土层地铁振动衰减差异有减小趋势;在10～12.5 Hz,振动波在土层地铁中衰减量开始大于在岩层地铁,且二者衰减量随距隧道中心的远近影响不大。可为地铁减振及设计研究工作提供一定的参考。

列车在不同弹性扣件区段车内振动噪声的对比研究

针对地铁A型列车车内振动噪声进行研究,分析不同弹性扣件对车内振动和噪声的影响,通过研究车体结构和国内外规范,对A型地铁车辆车内关键位置处的振动噪声进行多次测量,获得在普通扣件区段和弹性扣件区段列车内部的振动加速度和噪声,运用振动加速度级和声压级以及1/3倍频程分析不同弹性扣件对车内振动噪声影响。结果表明:车内不同位置处振动噪声差别较大,车厢两端部振动噪声大于车厢中部振动噪声;车内振动噪声峰值频率大多出现在125 Hz、160 Hz、200 Hz左右;扣件系统弹性变化不会影响车内振动噪声峰值频率和3 150 Hz以上高频段振动噪声;普通扣件刚度是弹性扣件刚度2倍左右时,在100 Hz至2 000 Hz范围内,列车在弹性扣件地段时车内噪声声压级比在普通扣件地段时大,差值约为2 dB至5 dB,在315 Hz至2 000 Hz范围内,列车在弹性扣件地段时车内振动加速度级比在普通扣件地段时大,差值约为6 dB至10 d B;在弹性扣件区段时的Z振级比在普通扣件区段时大,但在弹性扣件区段时X振级反而低于在普通扣件区段时的值。

关于工程卡车引起建筑物微振动的研究

本文以工程卡车行驶产生振动为研究对象,选取郑州西四环植物园某道路沿线一所六层砖混结构楼房进行实测。实测结果表明:工程卡车引起建筑物各楼层振动主要体现为竖直向低频振动,低频主要在40~50Hz,水平向振动主要为高频,在60~80Hz;以振动加速度级表征振动强度指标,得出楼层振动强度在60~80dB,最大振动强度74.7dB,顶层出现振动放大趋势。对顶层进行1/3倍频程分析可知,顶层各向振动速度值未超过规范的允许限值,满足建筑物内人体舒适度的要求。