Page 35 - 《应用声学》2022年第3期
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第 41 卷 第 3 期 杨星瑶等: 面向传递路径分析方法研究的实验系统设计 357
180 90 荷加速工况下的阶次成分较为突出,但3个工况对2
150 80
125 阶信号提取转速的结果相当,因此本文不逐一呈现。
ᫎ/s 100 70 ܦԍࣨϙ/dB 综上,可认为实验系统真实模拟出了发动机实际运
75
60
50 行工况下的结构噪声。
50
25
0 40 根据上述从传声器信号提取的转速信息,可进
0 100 200 300 400 500
ᮠဋ/Hz 行满负荷加速工况下转速相关频谱特征提取,由
(a) ໘᠇ᕳ
图 16同样可知,实验系统模拟出的发动机结构噪声
180 90 各阶次成分明显,其中 2 阶噪声成分最为突出。由
150
80
125 于在真实发动机信号采集实验中,发动机机体正上
ᫎ/s 100 70 ܦԍࣨϙ/dB 方设有传声器采集声压信号,为了更好地验证本实
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60
50 验系统运行下采集的阶次谱精度,从该传声器信号
50
25
0 40 提取的转速信息,也可进行满负荷加速工况下转速
0 100 200 300 400 500
ᮠဋ/Hz 相关频谱特征提取,如图17所示。对比图16与图17
(b) 100 N·m᠇ᕳ
可看出,图 17 中各阶次成分声压级较高,主要是因
180 90
150 80 为真实发动机运行工况下的声压级远大于实验系
125 统激振器激励工况,但实验系统模拟出的发动机结
ᫎ/s 100 70 ܦԍࣨϙ/dB 构噪声各阶次成分与真实发动机基本一致,各阶次
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60
50
50 对应的频率范围相差不大。
25
0 40
0 100 200 300 400 500 5000 2.0 4.0 60
ᮠဋ/Hz
(c) 20 N·m᠇ᕳ 50
4000
ᣁᤴ/(rSmin -1 ) 3000 ܦԍࣨϙ/dB
图 14 各加速工况下传声器信号频谱 40
Fig. 14 Microphone signal spectrum under vari- 30
ous acceleration conditions
2000
5200 20
5000
1000 10
0 100 200 300 400 500
4000
ᣁᤴ/(rSmin -1 ) 3000 Fig. 16 Frequency spectrum characteristic dia-
ᮠဋ/Hz
转速相关频谱特征图
图 16
gram related to rotate speed
2000
ᤰ͜ܦ٨ηՂଢԩᄊᣁᤴ
ԔηՂᄊᣁᤴ 5000 2.0 4.0 60
1000
0 30 60 90 120 150 180 50
ᫎ/s 4000
ᣁᤴ/(rSmin -1 ) 3000 ܦԍࣨϙ/dB
图 15 转速对比图 40
Fig. 15 Comparison diagram of rotate speed 30
原始信号转速从1000 r/min加速至5200 r/min, 2000 20
提取的转速信号 957 r/min 加速至 5163 r/min,与
1000 10
原始转速范围基本重叠。图 13 中约 160 s 处提取转 0 100 200 300 400 500
ᮠဋ/Hz
速信号出现抖动,根据计算可知 160 s 时的转速约
为 3733 r/min,此时对应发动机 2 阶振动频率约为 图 17 真实发动机转速相关频谱特征图
Fig. 17 Frequency spectrum characteristic dia-
124 Hz,与实验车架固有频率重合引起共振,因此信
gram related to rotate speed in real engine
号出现波动。由于 3 个工况数据量较大,虽然满负