Page 35 - 《应用声学》2022年第3期

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