关键词：工程机械;驾驶室;结构声;透射声;低噪声设计
摘 要：工程机械噪声不仅影响周围环境,还影响驾驶员,必须在初步设计阶段分析、评估和改善噪声,其中20～200Hz低频噪声难以减弱,对驾驶员的工作影响也最大。本文将围绕某款装载机的驾驶室进行结构声场分析,通过实验和仿真分析提出一种对于工程机械驾驶室车内结构声场的分析方法。本论文的主要研究内容及成果如下:(1)以装载机驾驶室为例,建立驾驶室噪声振动评价标准。通过对驾驶室的实验发现噪声振动问题。建立驾驶室结构有限元模型,通过仿真得到驾驶室的模态,并与实验模态对比,验证有限元模型的可靠性。同时优化驾驶室玻璃板件的刚度。(2)对装载机驾驶室的声腔模态、声固耦合模态进行分析。分别建立驾驶室结构声和透射声仿真模型,进行结构声和透射声的声场仿真分析,确立车内声场与结构声和透射声的关系。建立驾驶室与动力舱综合模型,进行驾驶室结构声和透射声的综合声场分析。可以得出驾驶室车内噪声等于结构声和透射声之和。(3)进行装载机驾驶室低噪声设计。根据相关理论和装载机驾驶室实际声学测试情况,低频噪声难以消减,综合考虑可行性、经济性和轻量化设计,通过理论和实验选择较好的吸声材料和阻尼材料,再将这些材料应用到驾驶室的低噪声设计中,建立驾驶室综合声场模型,以司机人耳声压频响曲线为目标进行重要板件结构的厚度优化。通过仿真可以看出低噪声设计效果较好,优化后最高声压级减少了 3.37dB,总声压级降低了2.93dB。(4)本文的创新点是建立驾驶室与动力舱声源的模型进行透射声计算,对驾驶室结构声和透射声相结合的综合声场进行仿真分析。提出新的结构和声场的综合优化方式,综合优化了驾驶室吸声材料、阻尼材料和重要板件结构的低噪声设计。即两个综合,一是综合了透射声和结构声的噪声场仿真分析,二是综合优化结构和声场的低噪声设计。
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