发动机噪声分析及优化

发布时间：2017-03-18 14:09

  本文关键词：发动机噪声分析及优化，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着用户对整车舒适性需求的不断提高,车辆的噪声控制水平已成为将来各厂家竞争的焦点。国外工业发达国家自20世纪60年代末和20世纪70年代初纷纷以法规和标准的形式来控制车辆的噪声。噪声、振动与声振粗糙度(Noise, Vibration and Harshness, NVH)是衡量车辆制造质量的一个综合问题,它给用户的感受是最直接和最表面的。有统计资料显示,整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系,而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。目前,我国执行的发动机噪声限值标准是：GB 14097--1999,该标准根据标定功率和标定转速规定了中小功率发动机的噪声限值。我们这次项目拟采用的发动机是4A3LP-T76,该机型标定功率为70KW,标定转速为2300rpm。根据发动机噪声限值标准可以查到4A3LP-T76机型的声功率级限值为113dB(A),而通过九点法测试的该机型的噪声声功率级为114dB(A),这说明本课题项目的研究是刻不容缓的。为了对噪声进行控制和治理,必须对噪声的声学特征、噪声频谱进行分析。而噪声的物理度量和噪声的主观评价量包括声压、声强、声功率、声压级、声强级、声功率级、响度和响度级等。本文通过使用BK的噪声源定位测试系统,分别从发动机前端、进气侧和排气侧三个方面找出试验发动机的噪声散射集中位置,通过分析,得出降噪减振的主要零部件顺序为齿轮系---齿轮室盖优化---进气消声---增压器回油管优化---油底壳优化---喷油泵壳体优化及消声处理---双轴平衡设计优化；结合我们的工作实际,我们决定优先优化齿轮室盖和油底壳这两个薄壁件。通过模态分析确定零部件固频、发动机固有激励频率和响应频率,确定主要优化频率,分别通过拓扑优化的模式进行齿轮室盖和油底壳的结构优化,生成新的模型,并试制样件,进行试验,从而确定优化方向的正确性,从而达到控制发动机噪声的目的。
【关键词】：NVH 噪声源定位 拓扑优化
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 噪声的物理量度11-16
• 1.1.1 声压与声压级11
• 1.1.2 声强与声强级11-12
• 1.1.3 声功率与声功率级12
• 1.1.4 噪声的频谱与频带12-13
• 1.1.5 噪声迭加的分贝计算13-15
• 1.1.6 噪声的主观评价15-16
• 1.2 发动机噪声生成机理及降噪措施16-22
• 1.2.1 发动机空气动力噪声17-19
• 1.2.2 发动机结构振动噪声19-21
• 1.2.3 发动机表面噪声降噪措施21-22
• 1.3 本章小结22-23
• 2 发动机噪声试验23-46
• 2.1 噪声源识别试验设备和方法介绍23-25
• 2.2 发动机噪声试验结果及分析25-44
• 2.2.1 排气侧试验分析及结果26-35
• 2.2.2 进气侧试验分析35-41
• 2.2.3 发动机前端面分析41-44
• 2.3 本章小结44-46
• 3 噪声源重要位置有限元模型优化46-81
• 3.1 齿轮室盖优化46-64
• 3.1.1 分析发动机振动信号频率、激励频率及部件(齿轮室盖)固有频率46-55
• 3.1.2 动力学结构响应优化55-56
• 3.1.3 齿轮室盖结构优化56-58
• 3.1.4 优化方案结果分析58-64
• 3.2 油底壳优化64-81
• 3.2.1 油底壳减壁厚优化65-67
• 3.2.2 分析发动机振动信号频率、激励频率及部件(油底壳)固有频率67-78
• 3.2.3 动力学结构响应优化78
• 3.2.4 优化方案结果分析78-81
• 4 总结81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-86
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况86

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本文编号：254565