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车内噪声主动控制系统鲁棒性分析与优化

振动．测试与诊断 2021年第2期41卷 283-291,411页

作者：张立军张希玉孟德建同济大学汽车学院上海201804 同济大学智能型新能源汽车协同创新中心上海201804

针对多通道自适应陷波车内噪声主动控制系统存在的次级通路鲁棒性问题,首先,建立了系统的数学模型,定义评价系统降噪性能的收敛率和稳态误差增益;其次,结合理论推导、数值仿真和试验验证方法对系统次级通路鲁棒性问题进行深入分析,并推... 详细信息

针对多通道自适应陷波车内噪声主动控制系统存在的次级通路鲁棒性问题,首先,建立了系统的数学模型,定义评价系统降噪性能的收敛率和稳态误差增益;其次,结合理论推导、数值仿真和试验验证方法对系统次级通路鲁棒性问题进行深入分析,并推导了系统次级通路完全失配的边界条件,发现次级通路改变对系统稳态误差无影响,对系统收敛性的影响有正效应也有负效应;最后,对系统次级通路鲁棒性进行优化,通过次级通路优化大幅提升系统收敛速度,提出并分析了次级通路反馈和泄露算法对多通道自适应陷波车内噪声主动控制系统次级通路鲁棒性的抑制效果。该文研究在实际应用中具有较好的指导意义。

关键词：噪声主动控制车内噪声次级通路鲁棒性分析鲁棒性优化

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高速列车转向架区域车内噪声控制及优化设计

振动．测试与诊断 2020年第4期40卷 751-757,826,827页

作者：高阳谢素明李朝威滕万秀张捷大连交通大学机械工程学院大连116028 中车长春轨道客车股份有限公司长春130062 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

高速列车的转向架区域上方为车内噪声最显著位置,采用试验分析和仿真预测相结合的方法,根据“声源-路径-响应”的车内噪声机理,研究了转向架区域上方的车内声振特性、转向架区域地板的结构优化以及转向架区域车内噪声预测。研究发现,转... 详细信息

高速列车的转向架区域上方为车内噪声最显著位置,采用试验分析和仿真预测相结合的方法,根据“声源-路径-响应”的车内噪声机理,研究了转向架区域上方的车内声振特性、转向架区域地板的结构优化以及转向架区域车内噪声预测。研究发现,转向架区域上方车内噪声在500~800Hz频率区段存在显著峰值。其中,500Hz以上主要来自于空气传声路径,200Hz以下主要来自于结构传声路径。车内噪声与地板的隔声量呈负相关,与地板的振动加速度级呈正相关。随着地板的隔声量不断增大或者加速度级不断降低,其对车内噪声的影响呈逐渐变小的趋势。该研究成果可为高速列车车内噪声控制提供参考和依据。

关键词：高速列车转向架车内噪声结构优化隔声振动

基于试验统计能量分析的高速列车车内噪声预测方法

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铁道学报 2020年第11期42卷 45-52页

作者：张捷姚丹王瑞乾肖新标四川大学高分子材料工程国家重点实验室/高分子研究所四川成都610065 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 常州大学城市轨道交通学院江苏常州213164

提出一种基于试验统计能量分析(ESEA)的高速列车车内噪声预测方法。首先,根据统计能量分析(SEA)的基本原理,考虑高速列车的车体结构特征,划分车厢子系统并建立车内噪声预测模型。然后,通过试验方法研究并获得高速列车车内噪声预测模型... 详细信息

提出一种基于试验统计能量分析(ESEA)的高速列车车内噪声预测方法。首先,根据统计能量分析(SEA)的基本原理,考虑高速列车的车体结构特征,划分车厢子系统并建立车内噪声预测模型。然后,通过试验方法研究并获得高速列车车内噪声预测模型的关键SEA参数:结构子系统和声腔子系统的模态密度、阻尼损耗因子;结构子系统与结构子系统、结构子系统与声腔子系统、声腔子系统与声腔子系统之间的耦合损耗因子;各个子系统的功率输入。最终,通过将高速列车车内噪声预测结果和线路试验结果进行对比分析,验证建模方法和预测模型的可靠性、准确性。研究结果可为轨道车辆以及其他相关交通装备噪声问题的建模预测提供借鉴和参考。

关键词：高速列车车内噪声统计能量分析模态密度阻尼损耗因子耦合损耗因子

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高速行驶时车内噪声抖动感的测试与诊断

振动．测试与诊断 2022年第5期42卷 1017-1021,1041页

作者：金岩中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆400039

针对汽车声音品质问题,对某车型高速超车工况车内噪声抖动感的原因进行了测试分析和诊断。首先,对车内噪声的阶次进行分析,发现超车工况下车内存在2.00阶和2.24阶噪声,两者频率接近易发生调制而导致主观抱怨,并采用滤波回放结合主观评... 详细信息

针对汽车声音品质问题,对某车型高速超车工况车内噪声抖动感的原因进行了测试分析和诊断。首先,对车内噪声的阶次进行分析,发现超车工况下车内存在2.00阶和2.24阶噪声,两者频率接近易发生调制而导致主观抱怨,并采用滤波回放结合主观评价的方式证明了这一结论;其次,对车身噪声传递函数进行测试,表明在发生调制的频率范围内车身的噪声传递函数较高,在外界激励下容易产生噪声辐射,通过传动系统的速比分析表明2.24阶的噪声来源于轮胎不均匀性的高阶激励;最后,选择了均匀性更好的轮胎进行了装车验证。研究结果表明:发动机激励产生的2.00阶噪声和轮胎激励下产生的2.24阶噪声发生调制是产生抖动感的根本原因;更换均匀性更好轮胎后,车内噪声调制现象消失,抖动度明显下降,主观评价显著改善。

关键词：车内噪声抖动度调制轮胎均匀性

基于心理声学的高速列车车内噪声预测及选材方法

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机械工程学报 2018年第12期54卷 78-85页

作者：李晔王瑞乾徐秋婷王加政张学飞褚玉霞常州大学城市轨道交通学院常州西南交通大学轨道交通研究院

为改善高速列车车内声场环境,优选出最佳的车体结构选材方案,以高速列车车顶结构为研究对象,将车顶隔声性能、客室内噪声以及心理声学三者联系起来,提出了基于心理声学的高速列车车内噪声预测及选材方法,并得出结论:基于心理声学客观参... 详细信息

为改善高速列车车内声场环境,优选出最佳的车体结构选材方案,以高速列车车顶结构为研究对象,将车顶隔声性能、客室内噪声以及心理声学三者联系起来,提出了基于心理声学的高速列车车内噪声预测及选材方法,并得出结论:基于心理声学客观参量的车内噪声评价方法相比于A声级能够更为合理地体现人耳的主观感受,并以此为基础确定出最佳的车顶结构选材方案;将车顶结构中的玻璃棉替换成岩棉后,结构计权隔声量提高1.3 d B,车内A计权声压级总值差异只有0.01 d BA,总响度和总噪度却发生恶化分别提高了1~1.5 sone和1~2 Noy;将5 mm隔音垫调至靠近车外一侧,结构计权隔声量提高1.4 d B,而车内A计权声压级总值车内A计权声压级总值差异0.1 d BA左右,而总响度、总噪度总值也发生恶化分别提高了3~5 sone和2~3 Noy。所提出的研究和评价方法对于高速列车车内噪声预测及车体结构的选材具有工程实用性和借鉴意义。

关键词：高速列车车内噪声隔声量 A声级心理声学岩棉隔音垫

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高速列车车内噪声声品质客观评价分析

铁道学报 2011年第2期33卷 13-19页

作者：张伟陈光雄肖新标金学松西南交通大学摩擦学研究所四川成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

对高速列车在不同运行速度下司机室、客室的内部噪声分别进行了现场测试。使用线性声压级、A声级和特征响度分析了速度为330km/h时车内噪声的频谱特性,确定其显著频率范围。基于心理声学声品质参量即响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度,对... 详细信息

对高速列车在不同运行速度下司机室、客室的内部噪声分别进行了现场测试。使用线性声压级、A声级和特征响度分析了速度为330km/h时车内噪声的频谱特性,确定其显著频率范围。基于心理声学声品质参量即响度、尖锐度、粗糙度和抖动强度,对车内噪声进行声品质客观评价。研究结果表明,使用特征响度分析车内噪声能更准确地反映引起人耳响度感觉变化的频率成分。随着速度不断提高,各测点位置的响度不断增大,尤其是头车的司机室,这可能与头车受到更显著的气动作用有关。通过车内声品质响度分析和评价,发现车内噪声环境需要进一步改进以满足人类听觉舒适性的要求,特别是司机室和客室心盘位置,应对其采取相应减振降噪措施。

关键词：高速列车车内噪声声品质客观评价

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动力总成悬置系统影响车内噪声的试验研究

工程力学 2019年第9期36卷 205-212页

作者：范让林费振南屈少举邵炯炀宋鹏俊北京科技大学机械工程学院北京100083 东风汽车公司技术中心武汉430058

以某乘用车加速工况车内噪声为研究对象,以悬置主动端支架模态频率和悬置动刚度为变量,系统性地试验研究了支架和悬置对车内噪声的影响规律。首先,设计并试制高、中、低三套模态频率不同的悬置支架并装车对比试验,结果表明,车内噪声水... 详细信息

以某乘用车加速工况车内噪声为研究对象,以悬置主动端支架模态频率和悬置动刚度为变量,系统性地试验研究了支架和悬置对车内噪声的影响规律。首先,设计并试制高、中、低三套模态频率不同的悬置支架并装车对比试验,结果表明,车内噪声水平主要由低频段噪声分量决定,中频段次之,高频段噪声分量的贡献可忽略;支架对车内噪声的影响在于其共振诱发的中频段噪声,一阶模态大于700 Hz的高频支架方案可有效降低中频段噪声。其次,液压悬置充、放液对比试验表明,悬置刚度主要影响低频段噪声,因而也决定着车内噪声水平。在此基础上,综合采用高频支架和倒置液压悬置的组合方案,有效改善了低频段和中频段车内噪声,进一步验证了前述结论。

关键词：悬置支架模态车内噪声频段噪声分析动力总成悬置系统汽车

受电弓区域气动激励特性及其对车内噪声的影响

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交通运输工程学报 2021年第3期21卷 258-268页

作者：张淑敏史佳伟圣小珍西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h^(-1)速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性... 详细信息

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h^(-1)速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性;基于统计能量分析方法建立了简化的受电弓区域车内噪声预测模型,分析了2种激励对车内噪声的影响。研究结果表明:受电弓底板上的脉动压力具有显著的低频特性,随着频率升高,受电弓底板上脉动压力的幅值迅速减小;受电弓底架和绝缘子尾涡是影响受电弓底板上脉动压力幅值的主要因素;对350 km·h^(-1)的高速列车气动噪声问题,波数滤波方法能够较好地将2种激励分离;受电弓底板上的声学压力幅值远小于对流压力,主要的差异频段为800~3500 Hz,最大差异接近20 dB,随着频率增加,二者差异变小;虽然声学压力的幅值远小于对流压力,但其对车内噪声的影响却大于对流压力,当频率高于2500 Hz后,声学压力激励导致的车内声压级响应比对流压力高约10~20 dB,这是由于2种激励在波数空间内的能量分布差异,使得声学压力具有更高的透射效率,特别是当频率高于结构的吻合频率后,声压的贡献占绝对优势,对车内噪声的影响不可忽视。

关键词：高速列车受电弓气动噪声波数滤波对流压力声学压力统计能量分析车内噪声

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100%低地板列车车内噪声传递特性分析

振动工程学报 2015年第4期28卷 541-549页

作者：张捷肖新标张玉梅李志辉张春岩金学松西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 西南交通大学力学与工程学院四川成都610031

基于线路试验,测试分析了100%低地板列车车内噪声特性,研究了车内噪声源分布以及空气传声、结构传声路径对车内噪声的贡献。使用统计能量法建立了单节车车内噪声预测模型,并利用其获得了车内噪声的功率输入贡献率,在此基础上提出了车内... 详细信息

基于线路试验,测试分析了100%低地板列车车内噪声特性,研究了车内噪声源分布以及空气传声、结构传声路径对车内噪声的贡献。使用统计能量法建立了单节车车内噪声预测模型,并利用其获得了车内噪声的功率输入贡献率,在此基础上提出了车内减振降噪建议措施。试验和仿真结果表明,虽然低地板列车的转向架位于车厢中部,但是车内噪声仍然表现为两端大、中间小的趋势。车内噪声显著频段为中心频率250-2 000Hz的1/3倍频带,主要噪声源位于地板和风挡区域,主要是轮轨区域噪声。客室两端噪声主要经由车下地板和风挡结构传递至车内,客室中部噪声主要经由车下地板结构传递至车内,噪声传递路径为空气传声。因此,提高地板、风挡的密封和隔声性能是降低车内噪声的有效方法。相关研究结果可为100%低地板列车车内减振降噪提供参考。

关键词：车内噪声低地板传递路径声源识别统计能量法