基于ICA的裝載機工作泵噪聲研究.pdf

1、當前我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化迅猛發(fā)展，工程機械在鐵路建設、基礎設施建設和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著突出的作用。盡管經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國產(chǎn)工程機械產(chǎn)品的性能有了很大提升，但與發(fā)達國家相比還有很大差距。工程機械的噪聲水平作為評價其性能的重要指標之一，很多國家制定了相應的標準作為工程機械產(chǎn)品的市場準入門檻。為了提高產(chǎn)品的性能和沖破日益苛刻的環(huán)保要求壁壘，開拓產(chǎn)品市場，不僅要求提升工程機械基礎零件的制造水平，也對工程機械的整機噪聲控制提出了更高的要求。裝載

2、機作為應用最廣泛的工程機械之一，包含以發(fā)動機、變速箱、液壓工作泵在內(nèi)的多個噪聲源，且傳遞路徑復雜。
　　本文以某型號5t輪胎式裝載機為研究對象，通過液壓模擬工況下的整機噪聲測試，發(fā)現(xiàn)裝載機液壓模擬工況下噪聲聲功率級為113.34dB(A)，略高于中國GB16710規(guī)定的113dB(A)，遠高于歐盟EN474規(guī)定的107dB(A)。分析了裝載機潛在的主要噪聲源，通過1/3倍頻程分析、頻譜分析和頻率識別得出了工作齒輪泵是液壓模擬工況下

3、的主要噪聲源的結論，從而確定了以工作齒輪泵作為主要噪聲控制研究對象。
　　提出要從眾多噪聲源疊加構成的混合模型中分離出特定的噪聲源是一個盲源分離(BSS)問題，而獨立分量分析(ICA)作為最經(jīng)典的盲源分離算法，對瞬時線性模型的分離已經(jīng)非常成熟。同時指出了瞬時混合模型忽略了信號在傳輸過程中的時間延時和路徑效應，大多數(shù)工程實際情況都不滿足“瞬時混合”，因此在瞬時線性混合模型的基礎上研究了考慮信號延時效應和路徑效應的卷積混合模型的盲源分

4、離方法，即基于FastICA的頻域盲源分離算法，并通過仿真分析驗證了該算法的可行性。在試驗臺上對9齒工作齒輪泵的噪聲進行了測試，使用頻域盲源分離算法成功地分離并識別出了齒輪泵噪聲、電機噪聲和液壓閥等附件噪聲，通過計算得出9齒泵噪聲的平均聲壓級為87.92dB(A)。
　　對高壓齒輪泵噪聲形成的機理進行了分析，采用了增大齒輪齒數(shù)和齒輪（鼓形齒）修形的噪聲控制策略，并分別通過試驗臺試驗對噪聲控制效果進行了驗證。利用相同的方法提取齒輪泵