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《浙江大学》 2007年
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基于小波变换与独立分量分析的内燃机振声特性研究

金岩  
【摘要】: 随着人们对车辆NVH(Noise Vibration and Harness)性能要求的不断提高,内燃机的振动噪声问题也逐渐成为国内内燃机学科研究的热点问题和重要方向。以有限元、边界元以及多体动力学为代表的数值计算方法逐渐成为预测和解决内燃机结构噪声辐射问题主要手段。另一方面,如何准确、快捷的识别内燃机的主要噪声源是内燃机噪声控制的重要前提。内燃机振动的多激励性和各种激励的时变性使其外在表现出的振动噪声现象非常复杂。传统的数学工具在描述内燃机的振动噪声特性上都有一定的局限性。近些年来,数字信号处理技术的迅速发展为内燃机振动噪声信号分析提供了更加丰富的手段。 本文在国内外研究现状的基础上,研究了利用声强测试技术、小波变换技术和独立分量分析等现代信号分析方法在内燃机振声信号分析以及主要噪声源识别上应用的问题,主要内容如下: 1研究了内燃机振动噪声现象的主要产生机理,揭示了内燃机噪声辐射的主要激励源,以及振动在内燃机结构内部的传递路径。激励的时变性和传递路径的时变性决定了其振动噪声信号的非平稳性特征。回顾了内燃机主要噪声源的识别方法。 2回顾了声强测试技术双传声器法的基本原理和主要误差来源。在Fourier变换的基础上,利用声强测试技术对WD415柴油机和ZH1130柴油机以及某125摩托车噪声源频率的特性进行了分析,识别出主要噪声源。为噪声控制工程提供了可靠依据。 3介绍了小波变换技术的原理,建立了内燃机噪声信号的小波变换分析模型。利用Complex Morlet小波对WD415和ZH1130柴油机噪声信号的时频特性和空间分布规律进行了研究。并根据声信号的尺度—能量谱和小波系数的欧氏空间距离识别了ZH1130柴油机的主要噪声源。建立了瞬时声强小波变换的数学模型,并应用于柴油机噪声特性的研究。 4介绍了独立分量分析方法的原理以及其在工程上的应用。建立了内燃机声振信号的并行独立分量分析模型。利用FastICA算法对ZH1130柴油机的声振信号进行了分析研究,将振动噪声信号分解成几个独立分量。利用小波分析,相关分析等手段对各独立分量进行了确定。 5在独立分量分析的基础上,利用内燃机振动噪声信号的燃烧分量和ARMA模型建立了内燃机气缸压力重构模型,对ZH1130柴油机的气缸压力进行了成功的重构。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK401

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 奚银华;林瑞霖;刘伯运;;基于独立分量分析与传递函数的气缸压力重构[J];船海工程;2011年05期
3 林瑞霖;奚银华;刘伯运;;基于小波分析与径向基函数神经网络的气缸压力重构[J];船海工程;2012年02期
4 姜男;薛冬新;宋希庚;唐斌;;基于独立分量分析方法的柴油机噪声分离研究[J];噪声与振动控制;2010年05期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 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
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4 步贤政;Inconel601镍基高温合金激光焊接的研究[D];天津大学;2011年
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6 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
7 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
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 贺升平;吴瑞娜;;基于盲源分离方法的地下振动信号分析[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
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8 陈丽;吴仁彪;卢丹;;一种加权的直接解算GPS定位算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
9 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
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2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 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
9 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张翔生,李论;漫谈结构优化设计[J];安装;2004年06期
2 刘丰刚;成军;潘海莎;郑刚亮;;GH3039脉冲激光焊接头组织性能研究[J];兵器材料科学与工程;2010年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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9 陆爽;基于现代信号分析和神经网络的滚动轴承智能诊断技术研究[D];吉林大学;2004年
10 焦卫东;基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究[D];浙江大学;2003年
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 张云侠;3100QB柴油机机体结构静力与模态CAE分析研究[D];昆明理工大学;2002年
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6 郭永田;CA6110柴油机燃烧噪声的试验研究[D];吉林大学;2004年
7 冯威;油底壳辐射噪声的FEM/BEM液固耦合仿真研究[D];吉林大学;2004年
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10 王俊;Q475发动机缸体强度分析与设计[D];重庆大学;2004年
【二级引证文献】
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1 赵明生;张建华;易长平;;独立分量分析在爆破振动信号分离中的应用初探[J];爆炸与冲击;2011年02期
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3 钱欣怡;郝志勇;刘联鋆;胡先锋;;进气系统声学性能优化的试验研究[J];车用发动机;2013年01期
4 李富强;郑宝周;贾树恒;;基于负熵最大化FastICA的心电信号提取研究[J];河南科学;2011年12期
5 刘联鋆;郝志勇;刘迟;;空气滤清器流动阻力与噪声特性的仿真和优化[J];汽车工程;2011年12期
6 李一全;孙岳;董山恒;于占江;于化东;许金凯;;基于独立分量分析的高速微铣削力混合信号噪声分离方法[J];中国测试;2013年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【相似文献】
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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
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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 金岩;基于小波变换与独立分量分析的内燃机振声特性研究[D];浙江大学;2007年
2 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
3 焦卫东;基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究[D];浙江大学;2003年
4 徐红梅;内燃机振声信号时频特性分析及源信号盲分离技术研究[D];浙江大学;2008年
5 周仲兴;复合下肢想象动作电位的特征识别新技术研究[D];天津大学;2009年
6 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 王强;基于声信号检测的管道TPD预警系统研究[D];浙江大学;2005年
8 姜朝阳;作物冠层传输过程中的时间序列分析与阻力估算[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
9 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
10 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵浩;独立分量分析在医学信号处理中的应用[D];山东大学;2005年
2 刘洋;独立分量分析及其在脑电信号提取中的应用[D];大连理工大学;2006年
3 罗雪萍;鲁棒性数字图像水印技术研究[D];兰州大学;2006年
4 钟凌惠;EEG的特征分析及睡眠分期研究[D];山东大学;2005年
5 武夫文;人脸识别算法研究[D];兰州理工大学;2008年
6 陈桂宏;基于独立分量分析和小波变换的钢丝绳缺陷信号提取[D];中南林业科技大学;2009年
7 钟艳华;JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D];国防科学技术大学;2010年
8 海洋;基于不可分小波变换的指纹增强[D];华中科技大学;2010年
9 杨旭;基于小波变换的综合滤波法去噪声[D];昆明理工大学;2010年
10 陈学琴;基于心电图分析的心律失常分类[D];北京交通大学;2011年
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