基于带隙理论的工程机械动力舱罩隔声性能研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guannipishiwori
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通风散热与噪声隔离是工程机械动力舱罩设计中的一对矛盾。一方面,为使发动机产热及时排除,应保证舱罩上的通风开孔面积;另一方面,过大的开孔面积也使舱罩的隔声性能下降,从而使发动机辐射噪声及舱罩闭合空间内形成的混响声大量泄漏,导致严重的环境噪声污染。因此,如何在保证散热效率的前提下,合理设计动力舱罩以保证其隔声性能满足降低整机环境噪声的要求,已经成为工程机械NVH研究中亟待解决的问题。本文以某型双钢轮振动压路机为研究对象,面向“散热-降噪”平衡需求,应用周期结构带隙理论,设计了动力舱罩双层周期结构,并结合整机噪声特性,对舱罩的声学传递损失进行了优化,最后通过“混响室-消声室”测试及实车测试验证了动力舱罩双层周期结构的隔声性能改进效果。本文的具体工作如下:首先,建立动力舱罩胞元的有限元模型,分析胞元的声学带隙特性;进一步利用胞元有限元模型建立动力舱罩通风结构的有限元模型,计算其传递损失,并通过变参数计算分析胞元参数对其传递损失的影响规律。其次,利用声学成像技术对该型双钢轮振动压路机的整机噪声进行识别,确定现用舱罩的隔声性能薄弱频段;利用所得到的胞元参数对传递损失的影响规律,确定动力舱罩改进结构,并对改进结构传递损失和动力舱内的散热效率进行仿真验证。最后,利用“混响室-消声室”法测量动力舱罩改进结构和具有相同开孔面积的单层板的传递损失,验证了改进结构对提高隔声薄弱频段内的声学传递损失的有效性;并在试验场实车测试安装动力舱罩改进结构前后样机的噪声水平。研究结果表明,所设计的双层周期结构动力舱罩在不减少开孔面积的前提下具有良好的隔声性能:在现用舱罩的隔声薄弱频段518-672Hz、915-1085Hz内,改进结构的声学传递损失在“混响室-消声室”测试中分别达到16.0d B及19.1d B(较具有相同开孔面积的单层板分别提高33%及59%);在实车测试中舱罩左侧近场噪声分别降低4.3d B(A)及4.1d B(A)。本文所进行的基于带隙理论的压路机动力舱罩隔声性能研究,建立了面向“散热-降噪”平衡的隔声结构设计方法,并可为其他工程机械的降噪设计提供理论指导与技术支撑。
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