基于模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度分析的挖掘機(jī)駕駛室噪聲研究.pdf

1、挖掘機(jī)的廣泛使用和挖掘機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)挖掘機(jī)提出了更高的使用性需求。除基本的工作使用性能，挖掘機(jī)的NVH性能優(yōu)劣成為了各生產(chǎn)廠家相互競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。駕駛室內(nèi)噪聲作為重要的NVH性能指標(biāo)，關(guān)乎駕駛員的身心健康、工作效率以及生產(chǎn)安全。挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲控制方法研究具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合履帶式液壓挖掘機(jī)噪聲性能改進(jìn)的工程實(shí)踐，開(kāi)展了基于模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度分析的挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲控制方法應(yīng)用研究。首先，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相

2、關(guān)研究的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲控制的模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度理論框架。結(jié)合挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)特征，確定駕駛室和回轉(zhuǎn)平臺(tái)是駕駛室內(nèi)噪聲的主要影響結(jié)構(gòu)，進(jìn)而建立起了包含駕駛室、回轉(zhuǎn)平臺(tái)和減振器的結(jié)構(gòu)有限元模型和駕駛室聲腔有限元數(shù)值計(jì)算模型。其次，利用已建立的聲固耦合模型計(jì)算了駕駛室和回轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)模態(tài)以及駕駛員耳旁聲壓響應(yīng)，在分析駕駛員耳旁聲壓頻率特征的基礎(chǔ)上，將主要的聲壓峰值頻率確定為研究對(duì)象。在模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度理論框架的指導(dǎo)下，分別計(jì)算了駕駛

3、室和回轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)模態(tài)對(duì)于峰值頻率處聲壓的聲學(xué)貢獻(xiàn)度，提取了各峰值頻率處聲壓的前三階主導(dǎo)模態(tài)信息。最后，基于模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度計(jì)算結(jié)果，在綜合分析各主導(dǎo)模態(tài)振型特征的基礎(chǔ)上，分別制定了駕駛室和回轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)整改方案，并在仿真環(huán)境中驗(yàn)證了整改措施的有效性。樣車試制后，通過(guò)試驗(yàn)采集了整改前后挖掘機(jī)駕駛室及回轉(zhuǎn)平臺(tái)關(guān)鍵部位的聲振信號(hào)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，整改后的駕駛員耳旁1/3A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)降低了2.2dB，同時(shí)，駕駛室及回轉(zhuǎn)平臺(tái)上各觀測(cè)點(diǎn)在垂直方向上的振動(dòng)

4、加速度均方根值均出現(xiàn)不同程度的降低。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)整改措施可有效降低以駕駛員耳旁噪聲為代表的挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲，對(duì)于振動(dòng)性能亦有改善。
　　基于模態(tài)聲學(xué)貢獻(xiàn)度分析的挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲控制方法，建立起了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲學(xué)響應(yīng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)噪聲控制應(yīng)用中，將駕駛室和回轉(zhuǎn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)模態(tài)按照對(duì)于駕駛員耳旁聲壓的貢獻(xiàn)程度排序，進(jìn)而快速、準(zhǔn)確地篩選出影響聲壓的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)模態(tài)，使結(jié)構(gòu)整改工作有的放矢，為降低駕駛室內(nèi)噪聲提供指導(dǎo)