挖掘装载机驾驶室内部声学仿真与结构改进

【摘要】随着经济建设的发展与人们环保意识的提高,工程机械噪声、振动与舒适性已经是除了动力性、经济性和排放之外衡量其品质的重要指标。目前国内对运用有限元等现代设计分析方法对工程车辆驾驶室噪声进行分析、预测与控制还不成熟,相比国外企业和研究机构起步较晚,尤其是驾驶室内20～200Hz范围内的低频噪声。本文针对某型号挖掘装载机驾驶室的低频噪声问题,利用有限元法对驾驶室结构性能、驾驶室内噪声特性进行相关研究。首先,对某型号挖掘装载机进行整机和零部件的振动噪声信号采集,并对相应的测试数据进行频谱和数值分析,了解该挖掘装载机驾驶室的振动噪声水平,利用获得的初步结论为后续的有限元分析提供有效实验依据。其次,车架作为振动从发动机传递至驾驶室的中间环节,因此很有必要对其进行模态分析以预测其是否会加剧驾驶室的振动,结果显示其固有频率避开了发动机的基频频率,车架结构不会加剧驾驶室的振动；接着分析驾驶室结构有限元模型在低频(20～200Hz)范围内的自由模态和结构谐响应,分析结果表明在低频范围内模态频率比较密集,局部振动比较明显。然后,分别对有座椅和无座椅的声腔模型进行自由模态分析和对比,结果表明有座椅的声腔模型各阶频率均比较低,振型也有变化,说明座椅对声腔模型的重要性,为后续声学分析提供更准确的有座椅模型；接着以驾驶室结构谐响应分析结果作为边界条件,利用Virtual.labAcoustics软件仿真驾驶室内部声学特性,获得驾驶员右耳旁声学频响曲线和驾驶室各壁板对驾驶员右耳旁噪声的贡献度,找出关注频率点下贡献度最大的板件。最后,根据声学贡献度的分析结果,提出增设加强筋的方式对贡献度最大的板件进行结构改进,针对性地提出五种不同的布置方案,通过分析比较原始结构与各方案结构的模态,最终确定一个较优方案。再次对驾驶室内部声腔进行仿真分析,得到驾驶员右耳旁的声学频响特性,并与改进前的结果进行对比分析。
【作者】林森泉；
【导师】侯亮；
【作者基本信息】厦门大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】挖掘装载机；驾驶室；声学响应；板件贡献度；结构改进；

【参考文献】
[1]徐蕾.贸易成本、市场结构与企业市场选择研究[D].复旦大学,国际贸易学,2013,博士.
[2]崔娜,谢静超,刘加平,王未,李悦.石膏基相变储能构件的数值模拟分析[J].化工学报.
[3]栗润德,张鸿儒,刘维宁.地铁引起的地面振动及其对精密仪器的影响[J].岩石力学与工程学报,2008,01:206-214.
[4]向亚.项目教学法在高职英语专业翻译教学中的应用[D].山东师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[5]王卫.那拉提山地草甸草地白喉乌头种群繁殖及蔓延特性研究[D].新疆农业大学,草业科学,2012,硕士.
[6]刘石柏.铝型材挤压成型数值模拟与模具结构优化设计研究[D].湖南工业大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[7]王炜.DiffServ下非适应流队列缓冲管理策略及算法研究[D].东北大学,通信与信息系统,2010,硕士.
[8]刘强.我国医疗设备营销战略研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[9]马竹梧.中国钢铁工业协会钢铁工业信息及自动化推进中心年会在上海举行[J].冶金自动化,2002,04:67-68.
[10]周炳鹏.尿石症的相关危险因素分析及防治措施[D].兰州大学,外科学,2013,硕士.
[11]王丽.CFG桩复合地基在包头地区的应用[D].吉林大学,地质工程,2014,硕士.
[12]王睿霖.中国沿海欠发达城市转型发展研究初探[D].兰州大学,城市与区域规划,2013,硕士.
[13]李晓玲.香烟提取物对肺间质纤维化的影响机制以及还原型谷胱甘肽的干预作用[D].河北医科大学,内科学,2014,硕士.
[14]朱孟恒.某型车侧面碰撞安全性的研究[D].辽宁工业大学,车辆工程,2013,硕士.
[15]罗来鹏.模糊关联规则支持度选择的一种改进[J].计算机与现代化,2005,04:90-91+110.
[16]李庆松.炭质板岩大断面隧道围岩稳定分析与控制技术[D].北京交通大学,2014.
[17]孙秀丽.1928-1941年苏联进城农民问题研究[D].吉林大学,世界史,2014,硕士.
[18]徐雅兰.EPC模式下的YTH磷化工项目的进度和质量管理[D].西南交通大学,工业工程（专业学位）,2014,硕士.
[19]李妍妍.IQ不平衡OFDM系统的信道估计与补偿算法研究[D].南京理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[20]杨忠东.开滦矿区冲击地压显现规律与防治研究[D].中国矿业大学（北京）,采矿工程,2011,博士.
[21]韩金辰.我国创业板上市公司的资本结构与企业绩效的实证研究[D].吉林大学,金融学,2013,硕士.
[22]张磊.0.13微米铜互连工艺鼓包状缺陷问题的解决[D].上海交通大学,集成电路工程,2013,硕士.
[23]王松.中国网络媒体自然性灾难事件报道的媒介镜像研究[D].东北师范大学,新闻学,2012,硕士.
[24]许冀阳.汽油机电控系统EMC研究[D].长安大学,动力机械及工程,2013,硕士.
[25]付军.基于C/S结构的包头师范学院实验室管理平台的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[26]林丽丽.侨乡留守儿童养成教育研究[D].温州大学,思想政治教育,2012,硕士.
[27]郭小平.矿用馈电开关控制器的设计[D].西安科技大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[28]向艳秋.贵金属/聚合物纳米复合材料的制备、表征及抗菌性能的研究[D].武汉理工大学,化学工艺,2012,硕士.
[29]张伍.小鼠非转录间隔区序列对外源基因表达的促进作用的初步研究[D].扬州大学,预防兽医学,2011,硕士.
[30]邓奇欢.GL公司移动物联终端营销策略研究[D].安徽大学,工商管理,2014,硕士.
[31]李娇.《最蓝的眼睛》中的互文性分析[D].浙江大学,英语语言文学,2013,硕士.
[32]孙成文,曹咏絮.Na-Hg两元合金相图的电动势法测量及计算[J].金属学报.1993(01)
[33]周佩朋,项祖涛,杜宁,班连庚,谢国平.西北750kV电网合空变导致青藏直流闭锁故障分析[J].电力系统自动化,2013,10:129-133.
[34]梁静.美国内战前南部奴隶种植园的管理制度研究[D].辽宁大学,经济史,2012,硕士.
[35]陈宇云.毛细管电泳—激光诱导荧光检测在药物分析中的应用[D].陕西师范大学,分析化学,2004,硕士.
[36]周月明.耐低温高效复合苯系物、硝基苯、苯胺降解菌剂的研制[D].吉林大学,环境工程,2012,硕士.
[37]曾亮.面向政法系统OA软件的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[38]苗琳.利用资本市场化解我国商业银行不良资产的研究[D].河南大学,国民经济学,2004,硕士.
[39]刘志鹏.地震伤亡发生分析与预测[D].第二军医大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[40]王琳.三种根充糊剂用于根管治疗一次法的近期疗效观察[D].大连医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[41]杨建飞.二茂铁分子线的电压调控巨磁电阻效应研究[D].苏州大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[42]张铁匠.集装箱自装卸运输车吊装机构液压同步系统研究[D].长安大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[43]张力,吴俊涛.仿生高性能聚酰亚胺/氧化石墨烯纳米复合材料的制备与性能[A].中国化学会高分子学科委员会.2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题L：高性能树脂[C].中国化学会高分子学科委员会:,2013:1.
[44]杨良.若干碳团簇固体的理论研究[D].中国科学技术大学,凝聚态物理,2014,博士.
[45]向永军.腹腔镜手术和开腹手术对阑尾炎儿童TLR4信号通路的影响[D].苏州大学,儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[46]周红艺,曾思思,梁思,韩鉴.还原脱氯-生物联合降解2,4-二氯苯氧乙酸[J].环境科学,2014,09:3430-3435.
[47]何娇.导电浆料用亚微米级银钯合金粉的制备研究[D].东北大学,应用化学,2011,硕士.
[48]赵兴文.论合同解释的主体与规则运用[D].西南政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[49]李超.船舶轴带发电机中无功补偿技术的研究[D].大连海事大学,轮机工程,2013,硕士.
[50]余杏.高职英语写作与测试训练系统设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.