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
                 75
                                                      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
                 75
                                                     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
   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40