客车车内变速噪声测试分析及其响度识别

论文摘要

汽车噪声日益成为污染城市环境、危害人员身心健康及降低工作效率的重要因素，因此降噪已成为企业提高其产品竞争力、政府着力解决噪声污染的主要手段。噪声控制的首要条件是对噪声进行有效的识别，在此基础上提出合理的降噪措施并定量的评价降噪效果。目前采用常规信号分析来进行噪声识别的方法不能充分反映人对噪声的主观感觉，也不能得出直观易懂的噪声评价结果，而基于人耳听觉机制的信号识别方法则能够真实定量的反应人耳中的噪声能量。针对某国产混合动力客车在部分工况下出现明显的异响噪声问题，分别采用两种方法进行了噪声机理的分析：一是基于声音物理特性的传统信号分析方法；二是采用符合人耳听觉机制的特征响度识别方法。结果发现两种方法均能证明异响来自变速器副箱锥齿轮对，但传统识别法需要结合互动滤波技术才能达到响度识别法的效果。在此基础上提出了改进齿轮加工工艺等措施，最后采用A计权声级和总响度值对噪声控制效果进行了评价。结果显示降噪措施起到了较好的降噪效果，并得出响度法的识别结果更加直观等结论。论文主要从以下方面来进行研究：1）以提取混合动力客车异响噪声为目标，拟定了实车道路及变速器台架试验的噪声试验方案，在此基础上搭建了噪声测试软硬件测量系统并对特定工况下的噪声进行了测量。2）针对不同工况下噪声的频率特征，结合时频分析法以及互动滤波等手段对噪声信号进行了初步分析，发现时变噪声主要与变速器副箱的锥齿轮有关。3）考虑到仅依靠声信号的物理特性来进行噪声识别并不能充分体现人耳对噪声的主观感觉的问题，以美国国家标准ANSI_S3.42005为基础建立了Moore稳态及瞬态响度模型并对噪声信号进行了分析，验证了噪声识别结果。采用A声级和Moore响度对噪声控制效果进行了主观化的定量评价，并分析了两种评价方法的特点。4）在Famos软件平台上搭建了快速有效的噪声分析系统，使包括上述分析方法的模块化程序可以方便的对大量噪声信号进行处理和相关的噪声识别及定量评价，大大提高了数据分析效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 声源识别的研究现状
• 1.2.2 噪声评价的研究现状
• 1.3 课题研究目的及研究内容
• 2 客车车内噪声测试及信号分析基础
• 2.1 引言
• 2.2 噪声特征及问题分析
• 2.3 客车车内噪声道路试验
• 2.3.1 噪声测试方案
• 2.3.2 噪声测试设备
• 2.4 变速器模拟台架试验
• 2.5 噪声信号分析法基础
• 2.5.1 频谱分析方法
• 2.5.2 阶次分析方法
• 2.5.3 数字滤波及频率计权
• 2.6 本章小结
• 3 MOORE 响度的原理及实现
• 3.1 引言
• 3.2 响度模型的引入
• 3.2.1 响度模型概述
• 3.2.2 响度模型对比
• 3.3 MOORE 响度模型的实现
• 3.3.1 稳态 Moore 响度模型的建立
• 3.3.2 瞬时 Moore 响度模型的建立
• 3.3.3 仿真信号对 Moore 响度的验证
• 3.3.4 实测噪声对 Moore 响度的验证
• 3.4 本章小结
• 4 噪声信号分析软件开发
• 4.1 引言
• 4.2 软件开发设计
• 4.2.1 软件开发平台
• 4.2.2 软件设计方案
• 4.3 软件功能简介
• 4.4 本章小结
• 5 试验结果分析及降噪效果评价
• 5.1 引言
• 5.2 噪声识别结论及降噪措施
• 5.2.1 基于常规分析的噪声识别
• 5.2.2 符合主观特性的噪声识别
• 5.3 噪声定量评价及控制效果
• 5.3.1 基于 A 计权声级的评价结果
• 5.3.2 基于 Moore 响度的评价结果
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目