【摘要】：汽車(chē)行業(yè)經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展后,噪聲問(wèn)題成為了人們關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn),車(chē)內(nèi)噪聲已經(jīng)成為評(píng)價(jià)汽車(chē)舒適性的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。有研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)汽車(chē)在起步、怠速和停止的時(shí)候,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音較小,但有時(shí)仍然會(huì)出現(xiàn)高頻率、刺耳的聲音,影響車(chē)內(nèi)舒適性,這就是汽車(chē)發(fā)電機(jī)的噪聲。這種刺耳聲音的存在,會(huì)使人產(chǎn)生不適感,所以有必要研究車(chē)用發(fā)電機(jī)的噪聲及其控制方法,從而提高汽車(chē)舒適性。本文以某廠(chǎng)家汽車(chē)發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象,主要對(duì)其進(jìn)行了噪聲特性分析、電磁場(chǎng)分析、模態(tài)分析、振動(dòng)響應(yīng)分析、聲輻射分析以及噪聲控制方法的研究。本文開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、首先對(duì)一批不同型號(hào)的車(chē)用發(fā)電機(jī)進(jìn)行了噪聲臺(tái)架試驗(yàn),以及測(cè)量了一臺(tái)用于對(duì)標(biāo)的某知名廠(chǎng)家的車(chē)用發(fā)電機(jī),試驗(yàn)時(shí)參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T10069.1-2004[41]。并根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康闹贫讼鄳?yīng)的試驗(yàn)工況,即空載勻加速工況、滿(mǎn)載勻加速工況以及不同負(fù)載的勻加速工況。并對(duì)噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理分析,得到了車(chē)用發(fā)電機(jī)的噪聲特性。2、以某一型號(hào)車(chē)用發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)噪聲試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的噪聲過(guò)大的問(wèn)題,利用電磁場(chǎng)分析軟件對(duì)其進(jìn)行了內(nèi)部電磁場(chǎng)分析,分別得到了定子內(nèi)齒面上的徑向、切向磁通密度分布特性以及電磁力特性,從計(jì)算結(jié)果看出,車(chē)用發(fā)電機(jī)主要受到徑向電磁力的作用。3、建立了車(chē)用發(fā)電機(jī)的三維模型,主要包括前端蓋、定子鐵芯、定子繞組以及后端蓋,然后利用有限元分析軟件建立了車(chē)用發(fā)電機(jī)的有限元模型,首先對(duì)其進(jìn)行自由模態(tài)分析,并通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。以此有限元模型為基礎(chǔ)進(jìn)行約束模態(tài)分析,求得車(chē)用發(fā)電機(jī)的模態(tài)特性。4、將計(jì)算出的電磁力導(dǎo)入到車(chē)用發(fā)電機(jī)有限元模型上進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析,得到車(chē)用發(fā)電機(jī)頻譜上的振動(dòng)特性,并將振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果導(dǎo)入到聲學(xué)仿真軟件里面利用聲學(xué)邊界元法進(jìn)行聲輻射計(jì)算,得到車(chē)用發(fā)電機(jī)的場(chǎng)點(diǎn)聲壓分布以及頻譜上的聲壓特性。并將計(jì)算出的聲壓頻譜曲線(xiàn)與噪聲試驗(yàn)得到的聲壓頻譜曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證可知仿真結(jié)果較為準(zhǔn)確,可用于進(jìn)一步分析。5、針對(duì)車(chē)用發(fā)電機(jī)出現(xiàn)的噪聲問(wèn)題,綜合考慮下本文選用兩種優(yōu)化方式進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比,一是增大定子鐵芯軛部厚度以增大定子剛度;二是在定子裸露的外表面粘貼約束阻尼。利用本文所用的電磁噪聲仿真流程分別對(duì)兩種優(yōu)化方式的效果進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明兩種方式均起到了較好的降噪效果,并綜合比較了兩種優(yōu)化方式的優(yōu)劣。
【圖文】：

圖 2.2 電機(jī)噪聲測(cè)試布置圖聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用德國(guó) HeadAcoustics 的 HS100-6102時(shí)采集 30 個(gè)通道的數(shù)據(jù)。分析系統(tǒng)選用該公司的 HEAD 所示，，此界面分為數(shù)據(jù)源池、過(guò)濾池、分析池、統(tǒng)計(jì)池以將采集得到的各通道的原始時(shí)域信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)處，如頻譜分析，階次分析等。試驗(yàn)所用麥克風(fēng)選用 G.R.，麥克風(fēng)如圖 2.5 所示，此型號(hào)的麥克風(fēng)頻率響應(yīng)范圍為dB 的聲壓級(jí)，完全可以滿(mǎn)足本次電機(jī)噪聲測(cè)試的要求。采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，如圖 2.6 所示，使用時(shí)在參考旋轉(zhuǎn)軸上貼光頭對(duì)準(zhǔn)感光紙，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)使感光紙經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器感光一個(gè)脈沖信號(hào)，從而準(zhǔn)確讀取到轉(zhuǎn)速信號(hào)。

圖 2.2 電機(jī)噪聲測(cè)試布置圖聲數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用德國(guó) HeadAcoustics 的 HS100-6102，時(shí)采集 30 個(gè)通道的數(shù)據(jù)。分析系統(tǒng)選用該公司的 HEAD 所示，此界面分為數(shù)據(jù)源池、過(guò)濾池、分析池、統(tǒng)計(jì)池以將采集得到的各通道的原始時(shí)域信號(hào)經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)處，如頻譜分析，階次分析等。試驗(yàn)所用麥克風(fēng)選用 G.R.A，麥克風(fēng)如圖 2.5 所示，此型號(hào)的麥克風(fēng)頻率響應(yīng)范圍為dB 的聲壓級(jí)，完全可以滿(mǎn)足本次電機(jī)噪聲測(cè)試的要求。采集轉(zhuǎn)速信號(hào)，如圖 2.6 所示，使用時(shí)在參考旋轉(zhuǎn)軸上貼光頭對(duì)準(zhǔn)感光紙，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)使感光紙經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器感光一個(gè)脈沖信號(hào)，從而準(zhǔn)確讀取到轉(zhuǎn)速信號(hào)。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.631

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本文編號(hào)：2560557