柴油机表面辐射噪声控制研究.pdf

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1、柴油机表面辐射噪声控制研究姜绍忠，阎文兵，陈越，温立志(天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222)RadiationNoiseControlofDiese1EngineJIANGShao—zhong。YANWen—bing，CHENYue，WENLi—zhi(SchoolofAutomotiveandTransportation。TianjinUniversityofTechnologyandEducation，Tianjin300222，China)摘要：为了降低发动机的表面辐射噪声，采用有发动机表面辐射噪声的基本途径。提高结构刚度能限元分析方法对原柴油机下曲轴箱和通

2、过添加加强有效控制噪声的辐射。增加刚度的主要目的是提高筋方法改进后的下曲轴箱进行了模态计算分析，分结构的固有频率，使其达到结构衰减系数较大的频别得到其固有频率和模态振型。声功率测算结果表率区域。提高结构刚度和固有频率的主要方法是增明了方法的有效性。加壁厚、采用整体式轴承梁、改进曲轴箱结构和加筋关键词：下曲轴箱；表面辐射噪声；有限元等，以求得避开l000～2000Hz的噪声峰值。而中图分类号：TK421．6下曲轴箱辐射的噪声能量在整个发动噪声辐射中也文献标识码：A占有很大比重，一般在20左右l1]。本文提供了文章编号：1001—2257(2011)05—0071一O2一种针对某柴油机

3、的表面辐射噪声进行控制的方Abstract：Inordertodecreasetheengine’Sra—法。diationnoise，takingthelowercrankcasesumpas1发动机表面辐射噪声anexample，usingfiniteelementmethod，thenatu—ralfrequencyandmodalvibrationwereobtained发动机结构表面振动和表面辐射噪声有着密切fromtheoriginallowercrankcasesumpandtheim—的关系。机体表面辐射噪声和表面振动之间可以按provedframewhichwas

4、addedstiffeners．Thea—板的辐射噪声情况来考虑，设p0C为声传播介质的cousticpowerleverresultshOWSthatthelow一2特性阻抗；S为振动表面面积；<(￡)>为振动的crankcasesumpwithstrengtheningribscande—时间空间平均速度的均方值；为辐射系数。则表creasetheradiationnoiseeffectively．面辐射声功率为：Keywords：lowercrankcasesump；radiationr∞一2noise；finiteelementmethodWd—P0cSaI<(￡)>dt(

5、1)J0被定义为表面振动和辐射声功率之间的耦合系数，它反映了结构表面振动通过介质辐射成为0引言噪声的能力。与辐射表面的结构形式、振动频率随着发动机朝着高速、轻型、大功率方向的发和振型等有关。由式(1)可见，当辐射系数及面积一展，其振动噪声问题日益严重。发动机一般均由缸定、声传播介质一定时，辐射噪声主要与振动的时间盖、缸体一曲轴箱和几个主要的罩壳类零件(正时齿2空间平均速度有关。其中，<(f)>可由测量和计轮盖和气缸盖等)组成。其中，缸盖为内部有多种管算确定，则对不同结构的发动机有不同的值。因道的闭式壳体结构，刚度大。缸体一曲轴箱的刚度较此在结构上采取措施可以大幅度降低发动机的表面差

6、，振动较大，通常是表面辐射噪声的主要部分，同辐射噪声，从而使整机噪声大大减小]。时其振动又要传给重要噪声辐射面的罩壳，使其振而噪声声压为：动加剧。因而，控制缸体一曲轴箱的表面响应是控制Lpn—lOlg(W／w。)一8(B)收稿日期：2010—11—26Wo一10一W(2)《机械与电子))2011(5)·71‘机表匾辐射噪声控制研究发动机外表面形状是很复杂的，为了使分析辐表1两种不同结构的固有频率对比Hz射系数简便起见，可将其表面简化为若干简单的矩形板组合，然后依据板的支承条件来分析各个板的辐射系数嘲。加筋前325．66436．85506．12540．56加筋后526．53631．7

7、65685．44696．23由表1可见，加肋后的油底壳固有频率明显增大，从而辐射的噪声能量就会减小。由于加肋之后频率偏移，所以从对应阶数来比较变形大小是不太准确的，按照频率接近的方法比较加肋前后两者的变形的情况，则效果非常明显，如表2所示。加肋后变形程度减小非常明显。从而验证了对振型较大的部位进行加肋后，可以减小其振型、减小辐射噪声的能量。表2两种不同结构最大变形对变形(阶数)5整机机构辐射声功率测算改进后，对整机机构辐射声功率进行了测算，得到了修改方案整机机构辐射声