基于小波變換與獨立分量分析的內(nèi)燃機(jī)振聲特性研究.pdf

1、隨著人們對車輛NVH(Noise Vibration and Hamess)性能要求的不斷提高，內(nèi)燃機(jī)的振動噪聲問題也逐漸成為國內(nèi)內(nèi)燃機(jī)學(xué)科研究的熱點問題和重要方向。以有限元、邊界元以及多體動力學(xué)為代表的數(shù)值計算方法逐漸成為預(yù)測和解決內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲輻射問題主要手段。另一方面，如何準(zhǔn)確、快捷的識別內(nèi)燃機(jī)的主要噪聲源是內(nèi)燃機(jī)噪聲控制的重要前提。內(nèi)燃機(jī)振動的多激勵性和各種激勵的時變性使其外在表現(xiàn)出的振動噪聲現(xiàn)象非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具在描述內(nèi)

2、燃機(jī)的振動噪聲特性上都有一定的局限性。近些年來，數(shù)字信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展為內(nèi)燃機(jī)振動噪聲信號分析提供了更加豐富的手段。 本文在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，研究了利用聲強(qiáng)測試技術(shù)、小波變換技術(shù)和獨立分量分析等現(xiàn)代信號分析方法在內(nèi)燃機(jī)振聲信號分析以及主要噪聲源識別上應(yīng)用的問題，主要內(nèi)容如下： 1研究了內(nèi)燃機(jī)振動噪聲現(xiàn)象的主要產(chǎn)生機(jī)理，揭示了內(nèi)燃機(jī)噪聲輻射的主要激勵源，以及振動在內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞路徑。激勵的時變性和傳遞路徑的

3、時變性決定了其振動噪聲信號的非平穩(wěn)性特征?；仡櫫藘?nèi)燃機(jī)主要噪聲源的識別方法。 2回顧了聲強(qiáng)測試技術(shù)雙傳聲器法的基本原理和主要誤差來源。在Fourier變換的基礎(chǔ)上，利用聲強(qiáng)測試技術(shù)對WD415柴油機(jī)和ZH1130柴油機(jī)以及某125摩托車噪聲源頻率的特性進(jìn)行了分析，識別出主要噪聲源。為噪聲控制工程提供了可靠依據(jù)。 3介紹了小波變換技術(shù)的原理，建立了內(nèi)燃機(jī)噪聲信號的小波變換分析模型。利用Complex Morlet小波對WD

4、415和ZH1130柴油機(jī)噪聲信號的時頻特性和空間分布規(guī)律進(jìn)行了研究。并根據(jù)聲信號的尺度一能量譜和小波系數(shù)的歐氏空間距離識別了ZH1130柴油機(jī)的主要噪聲源。建立了瞬時聲強(qiáng)小波變換的數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用于柴油機(jī)噪聲特性的研究。 4介紹了獨立分量分析方法的原理以及其在工程上的應(yīng)用。建立了內(nèi)燃機(jī)聲振信號的并行獨立分量分析模型。利用FastlCA算法對ZH1130柴油機(jī)的聲振信號進(jìn)行了分析研究，將振動噪聲信號分解成幾個獨立分量。利用小波分