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《江苏大学》 2017年
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大马力拖拉机驾驶室噪声分析与优化

顾文艳  
【摘要】:拖拉机行驶路况差,作业任务重,特别是大马力拖拉机,噪声问题比较突出。随着对拖拉机行车速度、乘车舒适性和驾驶员健康要求的逐步提高,如何有效降低拖拉机驾驶室耳旁噪声是农业机械领域的研究热点。驾驶室耳旁噪声不仅和驾驶室悬置系统的隔振阻尼特性有关,而且与驾驶室表面结构的声学特性有关。因此,驾驶室耳旁噪声既是评估悬置系统隔振阻尼效果的指标,也为选用驾驶室内隔音吸音材料提供重要的指导意义。本文以东风1204大型拖拉机为样机,首先理论分析了驾驶室内耳旁噪声的来源以及其产生机理,分析得到驾驶室耳旁噪声是由空气噪声、混响声和固体噪声组成的。接着采用消元法、覆盖法和表面加速度法等多种试验方法进行试验验证,一方面正确识别了各噪声源自身的噪声声量级,以及各噪声源对驾驶室耳旁噪声的贡献率,从而验证了驾驶室耳旁噪声的理论分析;另一方面借助驾驶室耳旁噪声的频谱分析结果,大致将驾驶室耳旁噪声划分为中高频噪声和低频噪声两大类。高频噪声主要由空气噪声和混响声组成,通过优化组合驾驶室内包装材料可以降低驾驶室耳旁噪声。实验结果表明,优化后的包装材料组合方式使得耳旁噪声声压级下降12.1 dB。低频噪声主要源于发动机的二阶不平衡往复惯性力,超出了包装材料降噪能力,必须通过优化驾驶室悬置系统的刚度和阻尼,从而阻隔传播到驾驶室的低频噪声。首先借助RecurDyn多体动力学仿真软件创建悬置系统穿联结式减振器模型和驾驶室模型,并且使用表面振速法测得的试验数据验证仿真模型的正确性。然后选定减振器的刚度和阻尼为设计变量进行优化设计。试验结果表明,优化后的刚度和阻尼有效提高了“低频”悬置系统的隔振率,进而降低了驾驶室耳旁噪声频段中的低频噪声,使驾驶员的乘车舒适性得到保证。本文最后总结了降低大马力拖拉机驾驶室耳旁噪声的方式方法,主要表现为优化驾驶室内包装材料组合来降低中高频噪声和优化驾驶室悬置参数来降低低频噪音。结果表明本文采取的降噪方式达到了预期的降噪效果,使得样机满足国家关于拖拉机驾驶室耳旁噪声的行业标准。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S219.0

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