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工程机械噪声与控制理论问题解析

更新日期:2007-08-04  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理

噪声治理首先要找出主要噪声源。频谱分析法是识别噪声源基本方法之一,频谱分析中除了使用幅值频谱图以外,最常用的还有功率谱图,此外还有相干函数法、倒频谱法。自70代起,声全息理论发展迅速,但至今未能得到广泛应用,主要是设备昂贵,且空间分辨误差要大于声波的波长。声强测量法是80年代初在声学测量和信号处理方面发展起来的新技术,已为人们普遍接受,由于测点太多,在我国一般厂家很难实现。近几年,采用声近场声全息技术和声压法识别车外主要噪声源的研究都取得了一定进展。

根据噪声产生和传播的机理,可以把噪声控制技术分为以下三类:一是对噪声源的控制,二是对噪声传播途径的控制,三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等,即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时,就需要在噪声的传播途径中采取措施,例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。工程机械产品的减振降哚水平与整车的热平衡性、动力性、经济性、可靠性及强度、刚度、质量、制造成本密切相关。
3.1发动机的振动与噪声

降低发动机噪声是工程机械产品噪声控制的重点。发动机是产生振动和噪声的根源。发动机的噪声是由燃料燃烧,配气机构、正时齿轮及活塞的敲击噪声等合成的。

(1)发动机本体噪声

降低发动机本体噪声就要改造振源和声源,包括用有限元法等方法分析设计发动机,选用柔和的燃烧工作过程,提高机体的结构刚度,采用严密的配合间隙,降低汽缸盖噪声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板,以提高油底壳的刚度,减少振动噪声。另外,给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动能量。它有以下几种结构:自由阻尼层结构、间隔自由阻尼层结构、约束阻尼层结构和间隔约束阻尼层结构。它的采用明显地减少了共振的幅度,加快了自由振动的衰减,降低各个零件的传振能力,增加了零件在临界频率以上的隔振能力。目前,已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统,用于减少发动机振动,以达到降低噪声的目的。

(2)进气噪声

进气噪声是发动机的主要噪声源之一,系发动机的空气动力噪声,随发动机转速的提高而增强。非增压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的共振噪声等。增压式柴油机的进气噪声主要来自增压器的压气机。对此,最有效的方法是采用进气消声器。类型有阻性消声器(吸声型)、抗性消声器(膨胀型、共振型、干涉型和多孔分散型)和复合型消声器。将其与空气滤清器结合起来(即在空滤器上增设共振腔和吸声材料,)就成为最有效的进气消声器。

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