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车用交流发电机噪声测试及降噪方法研究

作　者: 惠颖男
导　师: 闫兵
学　校: 西南交通大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 车用交流发电机电磁噪声通风噪声半消声室实验方案
分类号: TM301.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 78次
引　用: 2次
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内容摘要

随着社会的高速发展,汽车已经走进了成千上万的家庭,成为了人们日常生活不可或缺的一部分。人们对汽车的要求,也从简单的代步提升到更高的层次。汽车的乘用舒适性就是在这样的背景下被提出的。其中,汽车的振动与噪声问题是影响其乘用舒适性的一个重要因素。本文采用理论、实验、仿真相结合的方法,以某型车用交流发电机为研究对象,对其噪声问题进行了研究。本文的主要工作包括：首先,参考相关标准及主机厂的各项要求,同相关单位共同设计建造车用交流发电机专用声学实验室和噪声测试实验台。其次,经过多次实验并将实验结果进行对比分析,发现在相同的实验方案中,发电机的噪声特性具有高度的稳定性和一致性。但若实验方案不同,则发电机的噪声特性有可能改变。其中影响较大的有发电机的冷、热态工况,以及转速变化率的大小。第三,根据本研究所在研究车用交流发电机噪声问题中已经取得的成果,分析A型电机在2000-4000r/min附近存在的噪声问题,提出改进意见。对改进后的电机产品再次进行噪声测试,确定其噪声水平已经达到主机厂的要求。第四,从噪声产生机理入手,重点分析了在转速11000r/min附近出现的高转速电磁异响的问题,采用实验对比和理论分析的方法,找到产生该问题的原因,提出改进意见,并进行验证。最后,参考发动机“单谐次准缸体模型”,提出针对发电机通风有调噪声的矢量合成公式,根据公式采用两种优化方案对发电机风扇扇叶分布进行优化设计,并对所得结果进行实验验证。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-16
  1.1 课题的研究目的及意义  11-12
  1.2 课题的国内外研究现状  12-14
    1.2.1 电磁噪声的研究现状  12-13
    1.2.2 通风噪声的研究现状  13-14
  1.3 本课题主要研究内容  14-16
第2章车用交流发电机及相关声学理论  16-28
  2.1 车用交流发电机简介  16-17
  2.2 声学相关理论  17-22
    2.2.1 噪声的物理度量  17-18
    2.2.2 计权网络  18-19
    2.2.3 等效连续声级  19
    2.2.4 噪声的叠加  19-20
    2.2.5 噪声的频谱分析  20-21
    2.2.6 振动与噪声的关系  21-22
  2.3 车用交流发电机噪声理论分析  22-26
    2.3.1 车用交流发电机噪声产生机理  22-24
    2.3.2 车用交流发电机噪声分析方法  24-26
    2.3.3 车用交流发电机噪声源识别  26
  2.4 本章小结  26-28
第3章车用交流发电机噪声测试专用声学实验室设计  28-38
  3.1 实验室的设计目的  28
  3.2 实验室的设计要求  28-29
    3.2.1 测试室的要求  28
    3.2.2 背景噪声  28
    3.2.3 反射平面  28-29
    3.2.4 发电机安装支座  29
    3.2.5 传声器的安装  29
  3.3 实验室的设计分析  29-33
    3.3.1 测试室  29-31
    3.3.2 背景噪声  31-32
    3.3.3 反射平面  32
    3.3.4 发电机安装支座  32-33
    3.3.5 皮带的张紧及传声器的安装  33
  3.4 实验室设计说明及校核  33-36
    3.4.1 噪声修正量的说明  33-34
    3.4.2 实验台的吸声隔声量  34-35
    3.4.3 安装支座固有频率  35-36
  3.5 主要指标的检验  36-37
    3.5.1 实验室声学环境  36
    3.5.2 实验室背景噪声  36-37
    3.5.3 安装支座一阶固有频率  37
  3.6 本章小结  37-38
第4章噪声测试方案的研究  38-46
  4.1 试验条件  38-39
    4.1.1 试验设备及声学环境  38
    4.1.2 试验方案  38-39
  4.2 数据处理与分析  39-44
    4.2.1 变速过程的稳定性  39-40
    4.2.2 升、降速过程的一致性  40-42
    4.2.3 发电机冷热态工况的影响  42-44
    4.2.4 不同变速率的影响  44
  4.3 本章小结  44-46
第5章结构噪声产生机理及控制方法  46-56
  5.1 A型发电机噪声存在的问题  46-47
  5.2 噪声机理分析  47-49
    5.2.1 2000-4000rpm声压级超标分析  47-48
    5.2.2 高转速电磁异响问题的分析  48-49
  5.3 高转速电磁异响的解决方法探讨  49-52
    5.3.1 状态Ⅰ  50
    5.3.2 状态Ⅱ  50-51
    5.3.3 状态Ⅲ  51
    5.3.4 状态Ⅳ  51-52
    5.3.5 状态Ⅴ  52
  5.4 仿真分析  52-54
    5.4.1 部件Ⅰ原始状态仿真分析  53
    5.4.2 部件Ⅰ改进后仿真分析  53-54
  5.5 实验验证  54-55
  5.6 本章小结  55-56
第6章通风有调噪声及其优化  56-68
  6.1 通风噪声存在的问题  57-58
  6.2 单频噪声矢量合成方法研究  58-60
    6.2.1 单叶片噪声  59
    6.2.2 合成方法  59-60
  6.3 风扇的优化设计  60-65
    6.3.1 优化原则  61
    6.3.2 优化结果  61-65
  6.4 实验验证  65-67
  6.5 本章小结  67-68
结论与展望  68-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
附录Ⅰ 噪声实验室检测报告  74-77
攻读硕士期间发表学术论文  77

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