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基于小波时频分析的工程机械驾驶室噪声源识别研究

窦青青  
【摘要】:现今,噪声已成为影响人们生产和生活的一大污染,因此对噪声控制的研究也越来越受到关注。噪声源识别技术是对噪声实现有效控制和深入研究的前提,在噪声控制总体工作中起着非常重要的作用。国内外对噪声源识别方法的研究取得了许多有理论价值和工程价值的成果,值得我们借鉴。随着国内制造业水平和环保要求的提高,国内工程机械噪声限值新国标的实施给整个行业带来了新的压力。工程机械驾驶室噪声是多种噪声的复合叠加,声源众多。只有了解主要噪声源的位置和特性,才能进一步制定有效的噪声控制措施,从而达到降低驾驶室噪声的目的。 本文以某型号推土机驾驶室为例研究该类型工程机械驾驶室内噪声源的识别。首先对该推土机进行了多工况、多点的振动和噪声源测试,通过对推土机驾驶室空气噪声以及驾驶室内固体声的分析,确定影响司机耳旁噪声的主要噪声源、振动源,为推土机低噪声技术改造提供理论和实验依据。系统分析了驾驶室外噪声,发现噪声水平较高处出现在发动机和冷却风扇附近。小波变换在时频域都具有良好的局部性,能有效地从信号中提取信息,小波包分析提供了比小波分析更精细的方法,基于上述优点本文将小波包变换用于驾驶室内振动信号的分析。对测取的振动信号,利用小波包进行三层分解重构,以信号的能量分布构造信号的特征向量。依据特征向量得到各信号之间的相关系数,相关系数的大小反映了噪声信号和振动信号的相关程度,体现了振动对耳旁噪声影响的程度。以此为主要研究方法,由耳旁噪声和振动信号的相关系数逐步确定主要噪声源。以分析结果为依据,采取相应的隔声、隔振等改进措施。分析不同阶段和最终改进阶段的测试结果,得到如下结论:驾驶室耳旁噪声主要是发动机的振动能量通过机械结构的振动及驾驶室底板覆盖件振动等途径进入驾驶室,进而由振动产生噪声;本文利用小波分析工具对驾驶室噪声源进行识别的方法简洁、高效。


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