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《天津大学》 2004年
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内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究

韩军  
【摘要】:内燃机是动力、交通、舰船、石化等国民经济重要领域的关键设备。随着全球范围内环保要求的日益提高,内燃机的噪声控制已成为目前国内外的热点研究问题。解决内燃机的噪声控制问题首先必须在内燃机上找到最大噪声辐射的部位或部件,即主要的噪声源,然后针对主要噪声源的声源特性采取相应的措施,才能够收到预期的效果。目前的研究已经表明,从内燃机表面辐射的声信号中包含有大量的振动噪声源信息。但是由于内燃机复杂的机械结构及能量转换过程所导致的复杂多激励、非稳态和非线性的多重耦合系统特性,使得采用传统的信号分析理论及方法难以完全适用于对一些有用信息进行捕捉和深入分析,因而有关的研究和应用也受到了很大的限制。 本文在分析国内外研究现状的基础上,围绕几个难点问题进行了深入和系统的理论和方法研究,并在工程问题进行了实际应用。其中主要内容如下: 1.对内燃机的基本动力学特性进行了系统全面的分析与介绍。通过缸内燃烧气体波动方程的建立和求解,揭示了这一主要冲击激励源的瞬态振荡特性和变化规律;通过发动机内不同性质的激励源机理和路径特征分析,建立了切合实际的冲击响应结构模型,为整机的动力响应分析和实用噪声源识别方法研究奠定了理论基础。 2.讨论了声强法的物理意义及其在声场分析和声源识别中的作用,并利用试验仪器建立了声强测量系统。基于先进的试验分析设备,分别对YC6108G 型柴油机、JX493ZQ 型柴油机、WD615 型柴油机和一辆中型乘用车进行了声强在噪声源识别和声场分析中的应用研究。 3.由于采集到的内燃机的声信号具有非平稳特性,而传统的基于傅里叶变换的分析方法由于其局限性,不能完全适合于分析非平稳信号,也很难揭示信号更多的本质特征。相对于傅里叶变换而言,小波变换在非平稳信号分析方面具有很多独特优点。本文首先对傅里叶变换,短时傅里叶变换和小波变换进行了比较介绍,分析了它们各自的特点,并详细讨论了小波变换的一些问题。包括集中性和小波函数中心频率对分辨率的影响等,还给出了如何确定小波变换中最大和最小尺度参数的方法。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TK401

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉兴;内燃机薄壁件噪声和密封性能的仿真分析及结构优化设计[D];浙江大学;2010年
2 李智强;基于小波的动车组数据预处理及分析研究[D];西南交通大学;2011年
3 关毅;基于独立分量分析和小波变换的内燃机噪声源的识别研究[D];天津大学;2011年
4 童章谦;轴向柱塞泵结构辐射噪声的分析与研究[D];浙江大学;2012年
5 包键;汽车车内噪声源识别方法应用研究[D];湖南大学;2011年
6 陈迎春;汽车发动机噪声测试及心理声学评价系统研究[D];辽宁工学院;2007年
7 要志斌;柴油机噪声机理分析及其声强识别技术研究[D];中北大学;2007年
8 匡剑;内燃机故障诊断数据采集与处理系统开发[D];西南交通大学;2008年
9 王世栋;基于小波变换与独立分量分析的内燃机噪声源识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 姜男;基于独立分量分析方法的柴油机噪声分离研究[D];大连理工大学;2010年
【共引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
2 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
4 刘卫兵;基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
5 胡玥;远程监护系统心电信号特征快速提取方法研究[D];郑州大学;2010年
6 解保忠;计算机在矽肺病早期诊断及预测中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘丽媛;增压器噪声控制与进气消声器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨维洲;基于数学形态学和亚像素提取的图像检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 朱敏;内燃机排气噪声半主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张光荣;发动机激励引起的车内结构噪声控制研究[D];湖南大学;2009年
2 李琪;小波分析及地震磁效应[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
3 赵文忠;基于小波变换的语音降噪处理[D];合肥工业大学;2002年
4 郭进国;声强测量系统的开发及其在汽车噪声源识别中的应用[D];河北工业大学;2003年
5 李艳红;直喷式柴油机的特性预测及参数优化[D];江苏大学;2003年
6 郭亚;振动信号处理中的小波基选择研究[D];合肥工业大学;2003年
7 谢昌林;机械结构振动噪声的仿真[D];西北工业大学;2004年
8 杨东兵;关于声强测量技术在汽车噪声源识别中应用的研究[D];河北工业大学;2004年
9 徐小军;基于主观感觉的声质量客观评价方法及应用[D];合肥工业大学;2004年
10 郭永田;CA6110柴油机燃烧噪声的试验研究[D];吉林大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽媛;增压器噪声控制与进气消声器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王玉兴;内燃机薄壁件噪声和密封性能的仿真分析及结构优化设计[D];浙江大学;2010年
3 叶慧飞;某车用柴油机配气机构及皮带传动系统动力学特性分析与改进设计[D];浙江大学;2010年
4 张冬雪;基于小波理论的电力变压器振动信号特性研究[D];华北电力大学;2011年
5 陈红伟;车用柴油机噪声声品质的分析研究[D];河北工业大学;2011年
6 敦立明;柴油机表面辐射噪声源小波识别及心理声学参数评价研究[D];天津大学;2011年
7 杨神林;某SUV加速行驶进气噪声分析与控制研究[D];吉林大学;2011年
8 童章谦;轴向柱塞泵结构辐射噪声的分析与研究[D];浙江大学;2012年
9 谢志聪;基于声发射检测的流体机械空化故障诊断技术研究[D];长沙理工大学;2012年
10 白景潇;内燃机燃烧噪声传递路径识别及评价研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 韩军,郝志勇;车用发动机前端辐射声源的小波分析与识别[J];汽车工程;2003年06期
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8 朱兴泽;;中国内燃机学会中小功率柴油机专业分会第二届吉林省暨长春市内燃机学会1990年联合学术年会在长春召开[J];汽车技术;1990年12期
9 程铁仕,曹■震;实力的显示 发展的趋势——’96第二届中国国际内燃机及制造技术博览会观感[J];山东内燃机;1996年04期
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2 石波庆;蓝兆辉;;内燃机配气机构的创新设计[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
3 ;中国内燃机电机电器行业发展分析[A];2007年度中国汽车摩托车配件用品行业年度报告[C];2008年
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5 陈保家;李力;赵新泽;;基于尺度-小波能量谱、粗糙集和神经网络集成的内燃机故障诊断方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 沈权;周平;;内燃机磨合的研究[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集(下册)[C];1997年
7 杨杰;;面对环保与能源的双重压力内燃机企业发展应对——柴油机的技术发展[A];第二届(2002年度)中国农机论坛文集[C];2002年
8 郭军华;罗挺;施元春;王维俊;葛敏;;一种实用内燃机转速检测电路设计[A];电工理论与新技术2004年学术研讨会论文集[C];2004年
9 王海山;于战果;高波;;内燃机摩擦学的内容、方法与实践[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
10 林铮;;生物燃料在内燃机上应用的研究[A];福建省科协第七届学术年会能源分会专刊[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 曾才豪赵三明;创新发展 再造内燃机百年辉煌[N];中国工业报;2008年
2 本报记者 严峻 严盘成 通讯员 朱健美;一汽锡柴被授予内燃机“百年成就奖”[N];中国工业报;2008年
3 依通;我国内燃机市场前景看好[N];中国电力报;2001年
4 本报记者 臧亚伟;机床工具 内燃机:共同驶入快车道[N];机电商报;2005年
5 记者 张毅;中国成为内燃机制造大国[N];人民日报海外版;2008年
6 柏炜;实现从机床到内燃机的“骨牌效应”[N];机电商报;2005年
7 本报记者 胡启林;内燃机协会牵头组建技术创新战略联盟[N];中国工业报;2009年
8 本报记者 胡启林;内燃机公共技术平台已现雏形[N];中国工业报;2010年
9 本报记者 郭宇;内燃机行业受益重卡受累轻卡[N];中国工业报;2010年
10 记者 甘丰录 张银炎;内燃机协会搭建船机行业服务平台[N];中国船舶报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩军;内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究[D];天津大学;2004年
2 吴震宇;内燃机故障诊断若干理论与相关技术的研究[D];东北大学;2010年
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5 董大伟;基于曲轴角振动诊断内燃机各缸作功状况的研究[D];西南交通大学;2002年
6 周斌;基于BP神经网络的内燃机排放性能建模与应用研究[D];西南交通大学;2004年
7 薛胜军;基于神经网络与模糊技术的内燃机热工故障在线诊断的研究[D];武汉理工大学;2001年
8 杨金才;内燃机噪声源识别的声模态及A计权小波改进算法的研究[D];浙江大学;2006年
9 宋宝安;柴油机低噪声结构动态设计方法的研究[D];天津大学;2007年
10 李志敏;基于振动分析的内燃机主轴承状态监测与故障诊断方法研究[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙平;混合动力公交中巴动力源的建模和控制策略研究[D];吉林大学;2005年
2 李志锐;基于电液驱动的内燃机无凸轮配气机构的设计与控制研究[D];天津大学;2005年
3 马万福;基于有限元法的内燃机机体振动分析与噪声预测研究[D];天津大学;2005年
4 王世震;车用复合燃油添加剂的研究[D];河北工业大学;2006年
5 徐哲;纳米流体在内燃机冷却系统中的应用[D];大连理工大学;2007年
6 王光恩;内燃机摩擦学设计软件主框架的设计和实现[D];合肥工业大学;2008年
7 吴家兵;CNG/柴油双燃料发动机热负荷的实验研究及其数值仿真[D];武汉理工大学;2006年
8 朱代根;内燃机活塞环—缸套润滑状态研究[D];昆明理工大学;2006年
9 罗梅兰;YC4110ZQ柴油机振动研究[D];吉林大学;2005年
10 靳红玲;469Q汽油机进气系统流场特性及优化设计[D];太原理工大学;2006年
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