树脂基复合材料摩擦噪声特性研究

树脂基复合材料被广泛应用于多种制动系统中,但其在摩擦过程中易产生严重的环境噪声污染.通过摩擦试验和有限元模拟方法,总结了不同试验条件下摩擦系数、摩擦力波动系数以及摩擦噪声有效声压级的变化规律,分析了摩擦噪声与摩擦界面稳定性之间的关系,揭示了酚醛树脂基复合材料摩擦噪声的产生机理,同时研究了温度对其摩擦学性能及摩擦噪声行为的影响.结果表明:摩擦系数和摩擦力波动系数随载荷、相对滑动速度以及温度的改变呈现出不同的变化趋势,摩擦噪声的有效声压级与摩擦力波动系数正相关,且噪声的自功率谱与摩擦界面振动自功率谱相吻合.摩擦噪声的产生归因于接触界面的不稳定振动,研究结果为树脂基复合材料摩擦噪声的控制及发生机理提供了一定的理论基础.

SAW压力传感器声传播方向特性研究

针对高温恶劣环境下对压力参数的测量需求,结合目前氮化铝(AlN)和蓝宝石(sapphire)等耐高温材料,构建了一种叉指换能器(IDT)/AlN/Sapphire结构的声表面波(SAW)传感器模型,并采用有限元法(FEM)分析SAW在c轴取向AlN薄膜上分别沿a方向(〈11-20〉)和m方向(〈1-100〉)传播时的器件性能,包括AlN和IDT的厚度对声速和机电耦合系数的影响,以及不同方向传播时SAW压力传感器灵敏度的变化。实验结果表明:表面波沿a方向传播的传感器相比于m方向明显具有更高的声速与机电耦合系数,2个方向的传感器灵敏度分别为435.37×10^(-6)/MPa和426.29×10^(-6)/MPa,a方向灵敏度略大于m方向。此研究工作为之后的传感器设计制造提供了一定的参考价值。

高速列车受电弓气动噪声特性分析

为研究高速列车受电弓气动噪声源分布及频谱特性,利用计算流体力学原理对高速列车受电弓流场进行计算,获得了受电弓表面脉动压力;在此基础上,利用FW-H方程计算高速列车受电弓远场气动噪声.计算结果表明：高速列车受电弓远场气动噪声具有较为明显的指向性,其指向性基本上不受列车速度的影响;远场监测点总声压及在10°~20°附近达到最大.受电弓气动噪声的总声压级随着列车速度的增加而显著增大;受电弓远场气动噪声具有明显的主频,且随着列车速度的增加,远场气动噪声的主频也增大;受电弓顶部横梁是引起受电弓气动噪声的主要因素.

小口径膛口射流噪声的数值模拟

为了研究小口径武器的膛口气动噪声特性,采用CFD-CAA耦合算法对7.62 mm枪的射流噪声场进行了数值模拟.由于膛口流场结构复杂,在目前的计算发展水平下还不足以采用CAA直接法,因而本文中采用混合方法,即首先采用CFD方法计算7.62 mm枪的膛口流场,然后利用所得结果,采用声学方程计算射流噪声,具体为膛口近场采用LES进行计算,远场声场采用FW-H声拟法计算.通过对比验证实验,验证了该计算方法的可行性.然后,对7.62 mm枪射流噪声进行了数值模拟,分析了噪声指向性,绘制了声压级云图.研究表明：在本文的计算条件下,射流噪声强度主要集中在近膛口区域;且射流最大噪声主要分布在与轴线方向成30°～60°范围内。

电容器噪声测量方法分析及试验研究

随着人们对环境保护的关注,近年来电力系统对换流站滤波电容器噪声问题日益重视。当前,国内关于电力电容器的噪声试验的标准有2个,分别是GB/T 28543—2012《电力电容器噪声测量方法》和GB/T 32524—2016《声学声压法测定电力电容器的单元的声功率及和指向特性》,2个标准在噪声测点位置布置、测量面的选择等方面存在一定的差异。本文采用理论分析和试验验证的方法对此展开研究,希望给出一个较合理的电力电容器噪声试验方法,供科研单位及厂家参考。

车身低噪声设计新方法

为降低车内低频噪声而改进车身结构时,现有方法往往需要较长周期,因此研究一种可快速、准确定位车身结构薄弱处,以及明确车身结构刚度调整方向的车身低噪声设计新方法。将一般腔体结构的内部声场计算公式分解为5个部分,并讨论这5个部分的特点,确定进行声压响应幅度判定参数研究时,采用的6种关键组合。以含一个弹性面的刚性长方体结构声腔耦合系统为对象,讨论6种关键组合的关系;分析发现振型耦合系数、频率重叠系数、结构振型在激励点处分量等三者的乘积能够完全体现声压响应信息,可作为声压响应幅度判定参数。详细分析声压响应幅度判定参数的特点,可满足预期研究目标;基于该参数,提出一种车身结构低噪声设计的新方法。利用该新方法,对某轿车车内低频噪声进行优化,进一步的频率响应计算结果表明,车身结构优化后驾驶员测点声压级平均降低3 dB,最大降低10 dB。

轿车车内低频噪声的判定参数探讨

首先针对含一个弹性面的刚性长方体简单耦合系统,运用有限元法分别计算决定其腔内声压响应的4个关键参数和声压响应幅度的判定参数,并与解析式直接计算的结果进行对比。结果表明,有限元法计算精度较高,与解析法计算结果吻合很好。然后分别利用判定参数和频率响应分析两种方法,计算某型轿车车内声压响应,发现两种计算结果趋势有较好的一致性,说明从简单耦合系统确定的声压响应幅度判定参数也适用于车内声压响应的分析,精度满足要求,可用于快速预测和控制车内噪声,为设计阶段的轿车车内低频噪声优化设计提供新思路。

双爆轰管脉冲爆轰发动机近场噪声特性的试验研究

为研究双管脉冲爆轰发动机近场爆轰噪声特性,设计了双管脉冲爆轰发动机爆轰噪声试验测试系统,对不同填充率、不同管间距下的爆轰噪声进行了测量。试验结果表明:随着传播距离的增加,爆轰噪声峰值声压逐渐减小。PDE管口附近,爆轰噪声峰值声压衰减速度最快;距离管口较远位置处,衰减速度逐渐减小。随着填充系数的增加,爆轰噪声逐渐增大,指向性逐渐变缓;距离管口400mm处,60%,100%和140%填充系数下峰值声压级依次为197.95,201.93和204.51d B。不同传播距离处,爆轰噪声指向性不同。当距离管口较近时,爆轰噪声最大值出现在0°方向;距离管口大于2m的区域内,最大值出现在30°方向。不同管间距情况下,爆轰噪声呈现出相同的指向性。管间距越小,爆轰噪声的指向性越明显。

消声器压力损失与气流再生噪声映射转化模型

提出了消声器压力损失与气流再生噪声的湍动能分布转化系数,建立了二者的映射转化模型.对气流再生噪声的影响因素进行分析,气流再生噪声随进口气流速度和压力损失的增大而增大,总声功率级与压力损失呈类对数变化关系,在不同消声器和不同气流速度下,计算值和试验值相对误差分别小于6%和4%.以偏置式简单扩张消声单元为例,提出了湍动能分布转化系数,建立了映射转化模型,运用该模型进行了结构参数对气流再生噪声的影响讨论.结果表明:气流再生噪声总声功率级随着扩张腔直径的增加而增大,随着进口管直径、出口管直径的增大而减小;气流再生噪声总声功率级随着腔体长度的增大而急速增大,随着进/出口管偏置距离的增大而快速下降.

润滑剂对轮轨摩擦噪声影响的试验研究

采用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机,分别对3种润滑介质(水、水基润滑剂与油基润滑剂)作用下的轮轨摩擦系数、滚动噪声与振动进行试验研究。结果表明:与水介质相比,润滑剂会使摩擦系数降低,降低轮轨噪声与振动效果显著。摩擦磨损试验结束后,采用光学三维轮廓仪测量试样表面形貌。结果表明,在水介质作用下试样表面粗糙,磨痕较深;在润滑剂作用下,试样表面十分光整,磨痕极浅。

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。

剧院扩声系统改造中的常见问题及解决方案

简要叙述了现代剧院扩声系统改造中常见的一些问题及解决方案,以及在剧院扩声系统改造过程中,设计时需要注意和把握的一些问题;指出了剧院扩声系统的设计要点,其中一些设计原则也适用于大型礼堂及体育场馆。

微型扬声器摆动模态对其辐射声场的影响

与传统电动式扬声器单元相比,微型扬声器单元由于缺少定位支片等部件,更容易受到摆动模态的影响。该文利用激光传感器采集微型扬声器单元振膜各点振动位移,通过理论计算,从辐射声压级、辐射指向性等角度探究矩形微型扬声器单元摆动模态对其辐射声场的影响。经过研究发现,摆动模态会造成微型扬声器单元频响凹陷、中低频存在指向性等现象,对其辐射声场产生明显的影响。

气体介质对气动声源发声特性的影响

为探究气体介质对气动声源发声特性的影响,该文选取空气、氮气及水蒸气3种介质,通过数值模拟的方法研究这3种气体作为介质驱动气动声源发声时的声音特性。研究发现,相同参数下,空气作为介质驱动声源发声时,声压级最高,频率最低;氮气作为介质发声时,其声压级和频率数据与空气相近;水蒸气作为介质驱动声源发声时,声压级最低,频率远远高于其余两者;声源发声时,声场空间分布明显,在谐振腔正后方(0°~15°方向)声压级最大,均在150dB以上,且声场分布特性与气体介质类型无关;声源发声效率随进气压力的增大而减小,但是水蒸气作为介质时的下降速率明显更大。此外,声源发声时,声音纯音度达81%~86%,其中空气纯音度最高,水蒸气最低。结果表明:不同密度的气体介质驱动气动声源发声时的声压级及声频也会有所不同。

直接声场仿真与试验技术研究

为了提高地面力学环境试验的效率、缩短试验周期、降低试验成本,直接声场试验技术近年来得到国内外学者的广泛关注。直接声场试验是一种不需要混响室或行波管等大型基建和复杂的高压大流量气源系统,只需将试件置于电动扬声器组成的阵列内,通过电声场对产品进行噪声激励的便捷的噪声试验方法。本文开展了直接声场模拟试验技术与噪声试验有效性分析研究,设计了直接声场模拟试验方案并搭建了试验系统,验证了直接声场试验方法的有效性。为卫星噪声试验、声振联合试验提供高效可靠的噪声试验解决方案和技术支撑。

天津南开大学体育馆扩声系统设计

体育馆的扩声系统设计由3个部分组成,语言清晰度设计、5项声学特性指标设计和仿真模型设计。语言清晰度设计是扩声系统设计的本质、目标。5项声学特性指标设计是客观测量标准;仿真模型设计是在图纸设计阶段对语言清晰度等进行预测。以天津南开大学体育馆扩声系统设计为例阐述了三者之间的关系,说明了语言清晰度设计的重要性。

会议室扩声的基本声学分析

会议室扩声是根据厅堂使用功能的要求来确定声压级等指标,进而设计扩声系统的,指的是建声分析和电声分析问题。对于会议室来说,先从建筑声学的参数作分析,求出声学特性。再从会议室的建筑声学特性,及会议室要求参数推导出对会议室电声系统的要求。

降低车内噪声的声学包优化研究

针对某车车内噪声偏大的问题,对整车声学包进行了材料与声学性能方面的优化,并对优化后的零部件声学性能进行了对比测试,同时通过对整车车内声压级和语言清晰度进行了对比测试,测试结果表明,声压级降低了2dB(A)左右,语言清晰度提升了大约10%,达到了车内降噪的目的,提升了客户满意度。

房间尺寸及家具对现场楼板撞击声隔声的影响研究

本文概述了现场楼板撞击声隔声测试的相关参数及计算方法,分析影响现场楼板撞击声计权隔声量的因素,并通过对相同楼板构造、不同尺寸及家具布置的房间进行现场楼板撞击声比对测试,分析楼板撞击声计权隔声量不同的原因。最后,根据项目测试结果得出相关结论及建议,以供设计或现场测试人员参考。

谐振管对开口式热声发生器声学性能的影响研究

在传递矩阵模型中引入开口端非线性耗散模型对开口式行波热声发生器理论建模,得到了开口端阻抗实部、开口处体积流率及受末端几何形状影响的压力损失系数之间的关系.对系统谐振频率、内部压力幅值和出口外1 m处声压级的声学特性参数进行了理论分析,并对不同谐振管尺寸和不同锥管锥度进行了实验研究.分析讨论了谐振管长度和直径对系统谐振频率的影响,结果表明:理论模型可以反映谐振管尺寸对谐振频率的影响,计算值与实验值的误差小于5%.锥管可以有效减小开口端的能量损耗,进而显著提高热声装置内部的压力幅值和出口外1 m处声压级,在谐振管直径为46 mm、长度为730 mm及40°锥管情况下,出口外1 m处声压级可以达到110.2 dB.