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《南京航空航天大学》 2008年
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车辆的结构—声耦合振动分析及其控制研究

廖庆斌  
【摘要】: 车辆乘坐室的振动和噪声问题已成为制约其快速发展的一个重要方面。目前,车辆中振动和噪声信号的特征提取方法以及振动响应的评估手段都还很不成熟,因此深入的研究车辆中振动和噪声信号的特征提取方法以及振动响应的评估手段对车辆中振动和噪声的控制具有重要的理论意义和工程价值。 本文针对车辆工程中NVH的研究内容,对车辆振动和噪声信号的特征提取与结构振动响应的统计估计方法进行了深入的研究,本文研究的主要内容归纳如下: (1)提出了一种适用于强噪声背景下振动信号特征提取的方法。针对目前应用于车辆中信号的特征提取方法,根据车辆中振动和噪声信号的特点,对它们进行对比研究,提出了一种名为时序多相关-经验模式分解的方法,该方法对强噪声背景下,车辆中非线性、非平稳信号的特征提取具有较好的效果,对信号中混叠的噪声类型和强度没有特别的限制,具有很强的适应性;该方法通过对信号的多相关处理后再做经验模式分解,然后对分解得到的本征模态函数做相关性选择,增加的计算量很小。 (2)提出了一种分析随机质量板振动响应的方法并对其振动响应进行了统计分析。为了分析随机质量板的振动响应,以Lagrange动力学方程和Rayleigh-Ritz能量法为基础,给出了一种计算随机质量板振动响应的分析方法,对其振动响应进行了统计分析,并应用Monte Carlo数值仿真方法进行了验证。 (3)基于本征正交分解方法,提出了相关激励作用时,结构响应的统计估计方法。给出了相关激励作用下,结构响应统计估计的相对偏差的计算表达式,以及相关激励作用下,结构响应统计估计时载荷参数的确定方法。研究表明:响应统计分析与输入激励的相关性及特征频率的相关性直接相关联,随着结构振动频率的增加,响应的相对偏差逐渐减小,考虑激励的相关性及特征频率的相关性得到的相对偏差表达式与试验结果能够更好的吻合。 (4)给出了SEA在复杂耦合系统中的响应统计估计方法及其载荷参数的确定方法。研究结构表明:当有载荷作用在子系统上时,载荷参数与子系统上的输入能量和整个系统的输入能量的比值以及子系统上的载荷参数有关;不相关输入是相关输入时的一种特殊情况,它们可以用统一的表达式来表示。复杂系统响应统计估计的试验表明,考虑相关激励的影响,能够使得计算得到的平均能量与试验值更好的吻合,并且随着频率的增加,相关激励的影响逐渐减弱,并且随着传递路径的增加,子系统响应的相对偏差逐渐增大。 综上所述,本文较系统地研究了车辆NVH中涉及到的两个方面的内容:车辆振动和噪声信号的特征提取以及振动响应的统计估计方法。研究结果对于提高车辆NVH性能,指导车辆NVH设计以及后期修改等方面具有重要的理论意义和工程应用价值。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U461

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任愈;轮轨接触状态在线检测关键技术研究[D];西南交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 简坚得;SUV车身结构噪声特性分析与优化[D];华南理工大学;2011年
2 安木金;车辆多相关子系统激励下响应的分析研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 刘从光;轿车车内噪声控制及结构优化研究[D];湖南大学;2011年
4 李昭阳;某轻型卡车驾驶室低频噪声仿真研究分析[D];合肥工业大学;2012年
5 焦自权;大型导管架平台声振预报研究[D];大连理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林逸,马天飞,姚为民,张建伟;汽车NVH特性研究综述[J];汽车工程;2002年03期
2 史广智,胡均川;基于小波包和1(1/2)维谱的舰船辐射噪声频域特征提取及融合[J];声学技术;2004年01期
3 金新灿,孙守光,邢鸿麟,邓爱建;环境随机激励下高速客车的工作模态分析[J];铁道学报;2003年05期
4 李舜酩,许庆余;微弱振动信号的谐波小波频域提取[J];西安交通大学学报;2004年01期
5 姜洪开,何正嘉,段晨东;冗余第2代小波构造及机械信号特征提取[J];西安交通大学学报;2004年11期
6 樊养余,陶宝祺,熊克,尚久浩,孙进才,李亚安;舰船噪声的1(1/2)维谱特征提取[J];声学学报;2002年01期
7 樊养余,陶宝祺,熊克,尚久浩,孙进才,李亚安;四阶累积量对角切片法提取舰船辐射噪声特征[J];声学学报;2002年05期
8 张建,顾崇衔;相关输入时保守或非保守耦合系统的统计能量分析[J];振动工程学报;1990年04期
9 陈进,姜鸣;高阶循环统计量理论在机械故障诊断中的应用[J];振动工程学报;2001年02期
10 李瑰贤,周铭,韩继光,陈域广,王庆华;改进谐波小波及其在振动信号时频分析中的应用[J];振动工程学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 管迪华,孙永伶;利用模态分析技术获取轮胎的模态参数[J];汽车工程;2001年03期
2 马天飞,林逸,闵海涛,秦民,张建伟;轻型客车NVH特性的刚弹耦合、声固耦合仿真研究[J];汽车工程;2005年01期
3 管迪华;彭会;范成建;;轮胎模态试验分析的研究[J];汽车工程;2005年06期
4 汪念平;陈剑;钟秤平;;汽车声品质分析方法与评价流程[J];汽车工程;2007年09期
5 伍兴俊;郭永进;余海东;;车身板件结构对汽车行车舒适性的影响[J];汽车工程;2007年10期
6 赵慧敏;肖云魁;黄华飞;张威;司爱威;;汽车发动机非稳态振动信号分析方法比较研究[J];汽车工程;2008年09期
7 谢小平;韩旭;吴长德;雷飞;;基于PolyMAX方法的某轿车白车身实验模态分析[J];汽车工程;2009年05期
8 陈书明;王登峰;昝建明;;基于FE-SEA混合模型的轿车车内噪声预测[J];汽车工程;2011年03期
9 王犇;华林;;高速旋转状态下汽车弧齿锥齿轮的动力学模态分析[J];汽车工程;2011年05期
10 胡玉梅;胡冽;王述建;韩鲁强;;考虑车身柔性的发动机悬置参数分析与优化[J];汽车工程;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶庆卫;汪同庆;叶俊勇;;基于振型小波构造的振动信号分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 叶庆卫;汪同庆;叶俊勇;;一种频谱模糊聚类的多模态分解算法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 钱苏翔;焦卫东;胡红生;;某海洋油气平台压缩机振动信号的时频分析与故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 梁莉;马旭;;轮毂型压电蠕动泵的结构设计与仿真[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 邹元杰;韩增尧;张瑾;;航天器全频域力学环境预示的主要方法[A];全国结构振动与动力学学术研讨会论文集[C];2011年
6 于成祥;徐志刚;;CAE在整车开发中NVH方面的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 马道远;王其政;;蜂窝夹层板损耗因子试验与分析[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
8 张肃;陈南;张建润;;基于多尺度小波迦辽金法的复杂封闭空腔声固耦合场分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 丁少春;朱石坚;楼京俊;;鱼雷壳体结构的统计能量分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
10 王考;陶俊勇;陈循;;单锤激励下气动式振动台的响应分析[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
5 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年
6 林慧斌;离散频谱校正理论的抗噪性能研究及其在工程中的应用[D];华南理工大学;2010年
7 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
8 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
9 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
10 宋越明;基于粒子滤波的跟踪方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高昌鑫;Hilbert-Huang变换改进算法及其在齿轮箱故障诊断中的应用研究[D];河南理工大学;2010年
2 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
3 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
4 赵国卿;基于全矢谱的旋转机械轴振与瓦振关系研究[D];郑州大学;2010年
5 张波;基于提升小波变换的框架结构损伤检测[D];郑州大学;2010年
6 邹欢;双层壳体结构水下辐射声场数值预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郝卓;长轴表面滚压加工装置的设计及加工过程数值模拟的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孙明;船体振动噪声在声学覆盖层中传递特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 邵光辉;受障板影响的矢量声信号高倍频谱细化分析方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 游文婷;基于谱相关的通信和雷达信号识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 靳晓雄,周鋐;轿车后座噪声声源识别研究[J];汽车工程;1997年03期
2 孙林;国内外汽车噪声法规和标准的发展[J];汽车工程;2000年03期
3 左言言,曾发林,郭建新,王昊;轻型客车车内噪声的试验研究[J];汽车工程;2000年03期
4 靳晓雄,白胜勇,丁玉兰,周复;车身板件振动声学贡献的计算机模拟[J];汽车工程;2000年04期
5 高云凯,蓝晓理,陈鑫;轿车车身模态修改灵敏度计算分析[J];汽车工程;2001年05期
6 林逸,马天飞,姚为民,张建伟;汽车NVH特性研究综述[J];汽车工程;2002年03期
7 孙凌玉,吕振华;有关汽车内部声场模态分析的几点讨论[J];汽车工程;2003年01期
8 贾智骏,蒋伟康,王秀峰;客车主要噪声源识别的试验研究[J];汽车工程;2004年04期
9 高云凯,姜欣,张荣荣;电动改装轿车车身结构优化设计分析[J];汽车工程;2005年01期
10 惠巍;刘更;吴立言;;轿车声固耦合低频噪声的有限元分析[J];汽车工程;2006年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张雪凡;无线传感器网络节能技术研究[D];上海大学;2011年
2 黎胜;水下结构声辐射和声传输的数值分析及主动控制模拟研究[D];大连理工大学;2001年
3 宋健;基于FPGA的精密时间—数字转换电路研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 张军;声学—结构灵敏度及结构—声学优化设计研究[D];大连交通大学;2006年
5 杨小军;基于粒子滤波的混合估计理论与应用[D];西北工业大学;2006年
6 杨莉;客车车身结构动力学、声学CAE关键技术研究[D];东南大学;2005年
7 梁新华;汽车车身薄壁件阻尼复合结构振动—声学分析与优化[D];上海交通大学;2007年
8 陈建政;轮轨作用力和接触点位置在线测量理论研究[D];西南交通大学;2008年
9 张曦煌;无线传感器网络的研究[D];江南大学;2008年
10 梁军;粒子滤波算法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘科;集装箱港口环保管理体系研究[D];大连海事大学;2010年
2 陈伊卿;无线传感器网络时间同步算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 张秀芳;齿轮箱系统振动噪声特性的统计能量分析[D];山东大学;2011年
4 张迎滨;轻型客车白车身有限元建模及动静态特性分析[D];东南大学;2004年
5 刘鹏;驾驶室结构动态特性及其声固耦合作用的研究[D];西北工业大学;2005年
6 朱静;轻型客车车内噪声仿真研究[D];江苏大学;2005年
7 赵金斗;汽车车内噪声预测与控制研究[D];重庆大学;2005年
8 李晓政;车辆室内降噪的统计能量分析与降噪优化研究[D];华中科技大学;2005年
9 贺晨;圆柱壳体全频段振动声辐射特性研究[D];西北工业大学;2006年
10 郝承智;水下加肋壳体振动与声辐射特性研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄秋瑾;某SUV车型后背门的模态分析与结构噪声抑制[D];华南理工大学;2012年
2 吕颖异;离心压缩机的动态特性分析及故障诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘玉友,牛军川,孙玉国,宋孔杰;齿轮箱辐射噪声的统计能量分析[J];山东工业大学学报;2000年03期
2 楼红伟,胡光锐,何元安;出海管路系统的噪声振动及声辐射[J];上海交通大学学报;2002年05期
3 张桂明;欧宝汽车技术中心在NVH领域的试验研究技术[J];上海汽车;1998年05期
4 ;Modification of energy balance equations in Statistical Energy Analysis[J];Chinese Journal of Acoustics;1996年01期
5 ;Analysis of the causes of formation of negative loss factors[J];Chinese Journal of Acoustics;1996年03期
6 苏文斌,温熙森,史维祥;故障诊断中非线性耦合特征提取的研究[J];西安交通大学学报;1999年01期
7 明瑞森;孙进才;;非保守耦合结构间耦合损耗因子的计算[J];西北工业大学学报;1989年01期
8 李会方,郝重阳,俞卡章;非高斯信号的非因果非最小相位ARMA模型辨识[J];西北工业大学学报;1995年03期
9 陶笃纯;噪声和振动谱中线谱的提取和连续谱平滑[J];声学学报;1984年06期
10 张建,顾崇衔;非保守耦合系统的统计能量分析原理[J];声学学报;1993年01期
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