Методика комплексного активного снижения низкочастотного шума тепловых двигателей
Диссертация
Наиболее сильное из всех физических воздействий на психологическое состояние человека оказывают звуки. Шум интенсивнее 30.35 дБА нарушает нормальный отдых и сон. Действуя на нервную систему, шум интенсивностью 45.60 дБА понижает внимание, замедляет психические реакции, мешает логическому мышлению, повышает утомляемость. В результате снижается продуктивность труда, особенно умственного. Шум… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Анализ формирования шума автомобильного ДВС и методов его снижения
- 1. 1. Анализ составляющих шума автомобиля
- 1. 1. 1. Основные источники шума автомобиля
- 1. 1. 2. Шум процесса впуска
- 1. 1. 3. Шум системы выпуска
- 1. 1. 4. Низкочастотный шум ДВС в салоне автомобиля
- 1. 2. Современные методы снижения шума автомобильного ДВС
- 1. 2. 1. Пассивные средства снижения шума ДВС
- 1. 2. 2. Развитие активного шумоподавления
- 1. 3. Анапиз способа активного глушения шума
- 1. 3. 1. Подходы к активному глушению шума
- 1. 3. 2. Обзор современных технических решений и методов моделирования
- 1. 3. 3. Задачи и проблемы применения активного шумоглушсния
- 1. 4. Перспективность аюпвной доводки низкочастотных акустических характеристик автомобильных ДВС
- 1. 4. 1. Обоснование актуальности применения комплексного активного шумошушения в автомобильном транспорте
- 1. 4. 2. Идея методики активной доводки низкочастотных акустических характеристик автомобильных ДВС
- 1. 5. Цель и задачи работы
- 1. 1. Анализ составляющих шума автомобиля
- ГЛАВА 2. Разработка методики оптимизации активных глушителей низкочастотного газодинамического шума систем газообмена тепловых двигателей
- 2. 1. Структурный и физический анализ газоводных систем ТД
- 2. 2. Принципы антизвукового воздействия на первичное звуковое поле газоводных систем
- 2. 3. Методика определения параметров эффективности активных глушителей газодинамического шума систем газообмена ТД
- 2. 3. 1. Физическая модель взаимного звукового влияния систем газообмена ТД и источников антизвука
- 2. 3. 2. Моделирование газоводных систем ТД оснащенных активными глушителями по методу «эквивалентного генератора»
- 2. 3. 3. Разработка методики акустического расчета газоводпых систем ТД, снабженных источниками антизвука
- 2. 4. Методика синтеза параметров эффективности волиоводных систем активных глушителей систем газообмена ТД
- 2. 4. 1. Принципы синтеза и коррекции волноводных систем активных глушителей
- 2. 4. 2. Характеристики синтеза и коррекции волноводных систем активных глушителей
- 3. 1. Модель комплексного активного снижения шума автомобильного ДВС
- 3. 2. Модель возбуждения салона автомобиля источниками антизвука
- 3. 3. Принципы построения автоматических систем активного шумоподавления ДВС
- 3. 3. 1. Компоновки автоматических систем активного шумоподавления
- 3. 3. 2. Анализ сигналов
- 3. 3. 3. Порядковый анализ низкочастотного шума ДВС
- 3. 4. Модель формирования характеристик волноводов источников антизвука салона
- 3. 5. Решения электронной задачи активного шумоглушения
- 3. 5. 1. Система генерации антизвука
- 3. 5. 2. Алгоритм цифровой генерации аптизвука в реальном времени
- 3. 6. Модель формирования звукоизлучения источников антизвука
- 3. 7. Методика комплексного активного акустического тюнинга транспортного средства с тепловым двигателем
- 4. 1. Анализ экспериментов по исследованию шума автомобилей с ДВС
- 4. 2. Моделирование реальных волноводных систем активных глушителей систем газообмена
- 4. 3. Эксперименты по определению эффективности активного шумоглушения в различных компоновках имитационной системы «ИЗИАЗ»
- 4. 4. Эксперименты по определению и доводке характеристик звукоизлучения источников антизвука
- 4. 5. Эксперименты по определению эффективности активного шумоглушения в системах газообмена ДВС
- 4. 6. Эксперименты по определению характеристик и эффективности комплексного активного шумоглушения
- 4. 7. Синтез конструкций источников антизвука
- 4. 8. Реализация цифрового алгоритма подавления порядковых составляющих в салоне автомобиля
- 4. 9. Инновация использования источника антизвука для снижения шума впуска и выпуска ДВС
- 4. 10. Пример использования созданной методики
Список литературы
- Архангельский В.М., Вихерт М. М., Воинов A.II. и др. Автомобильные двигатели. Под ред. М. С. Ховаха. М.: Машиностроение, 1977. — 591 с.
- Алексеев И.В. Теоретические основы малошумных процессов поршневых двигателей: Дисс. докт. техиич. наук. М., 1986.
- Алексеев И.В. Проблемы акустической доводки ДВС. // Двигателестроение/ 1982. N3.-C. 55−57.
- Балабанян Н. Синтез электрических цепей. Пер. с англ. иод ред. Г. И. Атабе-кова. M.-J1.: Госэнергоиздат, 1961. — 416 с.
- Вайнштсйн J1. J1. Исследование источников внешнего шума легкового автомобиля и путей его уменьшения: Дисс. канд. тсхнич. наук. Волгоград, 1980.
- Васильев А.В. Снижение пульсаций давления и шума всасывания поршневых машин с использованием низкочастотных глушителей: Дисс. канд. гехнич. наук. М.: МАДИ (ТУ), 1994 г. 232 с.
- Васильев А.В. Системное обеспечение безопасности жизнедеятельности урбанизированного комплекса. Научный доклад на соискание ученой степени доктора РАЕН Тольятги, 1999, С:99.
- Васильев А.В. О перспективах разработки малошумпых двигателей автотранспортных средств. В межвузовском сборнике научных трудов «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона» (часть 2), Тольятти, 1999 г., с.86−88.
- М.Васильев В. Н., Гуров И. П. Компьютерная обработка сигналов в приложении к интерферометрическим системам. Спб.: БХВ — Санкт-Петербург, 1998. -240с.
- П.Васильев А. В., Мокринский А. В., Ильязов Е. К. Внутренний шум автотранспортных средств и его снижение методом активного шумовиброподавлепия.
- Тольятти: материалы Межвузовского сборника научных трудов «Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона», Часть II, 2000 г., с. 103−104.
- Вибрация технологических трубопроводов на нефтехимических предприятиях. Сборник статей. Под общей ред. А. Л. Козобкова. М.: ЦНИИТЭнефте-хим, 1967.- 153 с.
- Видякин Ю. А., Кондратьева Т. Ф., Петрова Ф. П., Платонов Л. Г. Колебания и вибрации в поршневых компрессорах. J1.: Машиностроение, 1972. — 224 с.
- Власов А. И. Автоматизация синтеза систем активного гашения акустических полей. М.: Сборник докладов 6-ой сессии и школы семинара «акустика на пороге 21-века», Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана, 1997 г.
- Владиславлев А.С., Козобков А. А., Малышев В. А., Мессермап А. С., Писа-ревский В.М. Трубопроводы поршневых компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1972. — 288 с.
- Габович Р. Д. Гигиена. М.: Медицина, 1977, — 384 с.
- Галевко Ю.В., Иванова Т. В. Действующие и перспективные требования по шуму автомоготранспорта. Дмитров-7: НИЦИАМТ, 1999.
- ЗКДетлаф. А. А., Яворский Б. М. Курс физики (в 3 т.). М.: Высшая школа, 1979, т. III: Волновые процессы. Оптика. Атомная и ядерная физика. — 511 с.
- Ежов С.П. Исследование шума впуска автотракторных двигателей: Дисс. канд. технич. наук. М., 1971.
- Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрацией на путевых машинах. М.: Транспорт, 1979.
- Иванов Н.И., Самойлов М. М. Проблема акустического зафязнения в городах и пути её решения. В сб. докладов 4 Всероссийской научной конференции «Новое в экологии и БЖД», 1999 г. т.1, с.62−66.
- Иванов Н.И., Никифоров А. С. Основы ииброакустики. СПб.: Политехника, 2000. — 482с.
- Исакович. М. И. Общая акустика. М.: Машиностроение, 1973.
- Красильников В.А. Звуковые волны. М.: Машиностроение, 1976.
- Круглов М.Г., Меднов А. А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1988. — 360 с.
- Лепендин В.А. Акустика. М.: Высшая школа, 1975.
- Луканин В. Н., Гудцов В. Н., Бочаров Н. Ф. Снижение шума автомобиля. -М.: Машиностроение, 1981. 158 с.
- Луканин В.Н., Алексеев И. В., Шатров М. Г. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Учебник для вузов. В 3 кн. Под ред. Луканина В. Н. М.: «Высшая школа», 1995.
- Пименов В.И. Снижение шума стационарных поршневых машин: Дисс. канд. технич. наук. Л., 1985.
- Пирс Дж. Почти все о волнах. М.: Мир, 1976.
- Рандалл Р. Б. Частотный анализ. Глоструп (Дания): Брюль и Кьер, 1989.
- Старобинский Р.Н. Синтез составных глушителей. // ЭИ «Организация автомобильного производства». 1979. N7. — с.76−85.
- Старобинский Р.Н. Структурный синтез систем шумоглушения. Материалы 10 Всесоюзной Акустической конференции, М., 1983.
- Старобинский Р.Н. Теория и синтез глушителей шума для систем впуска и выпуска газов ДВС: Дисс. докт. технич. наук. М.: МАДИ, 1983.
- Старобинский Р.И., Фесипа М. И. Борьба с шумом и вибрацией на автомобильном транспорте. Куйбышев: КуАИ, 1987.
- Старобинский Р.Н., Васильев А. В., Гордеев В. Н., Васильев В. В. Система активного подавления шума впуска двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ N2096651 CI, 1997.
- Ткаченко Ю.Л. Разработка и внедрение методики акустического расчета реактивных глушителей шума транспортных средств: Дисс. канд. технич. наук. М, 1998.
- Тольский В.Е. Виброакустика автомобиля. М.: Машиностроение, 1988.
- Тсйлор Р. Шум. М.: Мир, 1978.
- Факторович А.А., Постпиков Г. И. Защита городов от транспортного шума. -Киев: Будивельник, 1982. 144 с.
- Фесина М.И. Разработка мероприятий по уменьшению шума двигателя на легковом автомобиле: Дисс. канд. технич. наук. М, 1984.
- Фомин Н. А. Физиология человека. М.: Просвещение, 1982. — 320 с.
- Хачатурян С. А. Волновые процессы в компрессорных установках. М.: Машиностроение, 1983.-223 с.
- Юдин Е. Я., Борисов Л. А., Горенштейн И. В. и др. Борьба с шумом па производстве: Справочник- Под общ. ред. Е. Я. Юдина. М.: Машиностроение, 1985.-400 с.
- AIfredson R.T., Davies P. Perfofmance of Exhaust Silencer components//Journal of Sound and Vibration. 1971. N15. — pp. 175- 196.
- Asano F., Suzuki Y., Sone T. and Swanson D. C. Optimization of control source location in active control systems/ Proc. ACTIVE 95. pp. 489−498.
- Angevine O.L. Active attenuation of electric transformer noise/ Proc. of INTER-NOISE 81. Amsterdam, The Netherlands, 1981. — pp. 303−306.
- Bernhard R.J. Active control of road noise inside automobiles/ Proc. ACTIVE 95. -pp. 21−32.
- Bernhard R.J., Hall H.R. and Jones J.D. Adaptive-Passive Noise Control/ Proc. of «Inter-Noise 92» Congress, 1992. pp.427−430.
- Boden II. Characterization of fluid machines as sourses of fluid borne noise. -Stockholm: Royal Institute of Technology Department of technical acoustics, Janu-aiy 1989.-200 pg.
- Bremigan C.D., Eriksson L.J., Eppli R.J., Stroup E.S. Future of active sound and vibration control in vehicles/ Proc. ACTIVE 95. pp. 791−803.
- Brennan M.J., Elliott S J., and Pinnington R.J. Active control of fluid waves in a pipe/ Proc. ACTIVE 95. pp. 383−394.
- Canevet G. Active sound absorption in an air-conditioning duct//J. Sound Vib. -1978.N58.-pp 333−345.
- Chaplin G.B.B. Selective cancellation a single solution for a multitude of noise problems/ Proc. 11th International Congress on Acoustics, 1983. — Vol.8. — pp. 269.
- Carme Ch., Delemotte V., and Montassier A. ANR (active noise reduction) in turbo-prop aircraft/ Proc. ACTIVE 95/- pp. 607−618.
- Cho D.-S., Lee S.-M., and Chung K.-Y. Active vibration control of ship structure using a mechanical actuator/ Proc. ACTIVE 95. pp. 827−836.
- CooIcy J.W., Tukey J.W. An algorithm for the machine calculation of complex Fourier senies//Math. of сотр. 1965. N90. — vol. 19, pp. 297−301.
- Cunefare K.A. and Koopmann G.H. Global optimum active noise control: surface and far-field efTects//J. Acoust. Soc. Amer. 1991. N90. — pp. 365−373.
- Dehandschutter W., Van Cauter R., and Sas P. Active structural acoustic control of structure borne road noise: theory, simulations, and experiments/ Proc. ACTIVE 95. -pp. 735−746.
- Doelman N., Ph.D. Design of systems for active sound control/ Thesis, Technical University of Delft, 1993.
- Elliott S.J., Nelson P.A., Stothers 1.М., and Boucher C.C. In-flight experiments on the active control of propcllcr-induccd cabin noise//J. Sound Vib. 1990. N140. — pp. 219−238.
- Emborg U. and Ross C.F. Active Control in the SAAB 340/ Proc. Second Confer-0 ence on Recent Advances in Active Control of Sound and Vibration. Blacksburg:
- Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, April 28−30, 1993. pp. 6773.
- Ewing W.H., Nemoto H. A computer simulation approach to exhaust system noise attenuation/ Proc. of the 1997 International Congress on Noise Control Engineering. -Budapest, Hungary, August 25 27, 1997.
- Elliott S.J. and Nelson P.A. Active Noise Control//Noise/Ncws International.1994.N2.-pp. 74−98.
- FeIske A., Gawron H.J., Schaaf, K. Aktive Innengerauschrediizicrung bei Kraft-fahrzeugen//Automobiltechnische Zeitschrift. 1990. N92. — pp. 6−12.
- Fahnline J.B. Active control of the sound radiated by a vibrating body using only a layer of simple sources//J. Acoust. Soc. Amer. 1994, N97(4). — pp. 2249−2254.
- Ffowcs Williams J.E. The aerodynamic potential of anti-sound/ Proc. AIAA'86, ф 15th Congress of the International Council of the aeronautical sciences, ICAS-86−0.1.-London, 1986.
- Fuller C.R., Hansen C.H., and Snyder S.D. Active control of sound radiation from a rectangular panel by sound sources and vibration inputs: an experimental comparison//^ Sound Vib. 1991. N145(2). — pp. 195−215.
- Fuller C.R. Active control of sound transmission/radiation from elastic plates by vibrating inputs-I analysis//.!. Sound Vib. 1990. N 136(1). — pp. 1−15.
- Garcia-Bonito J. and Elliott S.J. Strategies for local active control in diffuse sound fields/Proc. ACTIVE 95. pp. 561−572.
- Grosz S.R., M.S. An exact analysis of pressure-based and energy density-based strategies for minimizing the sound field in an impedance-terminated duct/ Thesis, The Pennsylvania StateUniversity, 1995.
- Guicking D. Active noise control. A review based on patent specifications/ Proc. of the Noise-93 Congress. St. Petersburg, Russia, May 31 — June 3, 1993.
- Hashimoto II., Tcrai K., Kiba M. and Nakama Y. Active noise control for the seat audio system/ Proc. ACTIVE 95. pp. 1279−1290.
- Josukainen S.: Modified J.M.C. Method in Active Noise Control/ Proc. Inter-noise 90. Gothenburg, Sweden, Aug. 13−15, 1990. — Vol. II, pp. 1289−1292.
- Joseph P., Nelson P. A. and Fisher M.J. Active control of harmonic sound radiated from finite length flow ducts/ Proc. ACTIVE 95. pp. 451−462.
- Kim J.-K. and Ih J.-G. On the positioning of control sources for active noise control in 3-dimensional enclosed space/ Proc. ACTIVE 95. pp. 511−518.
- Kosaka Т., Ishizawa M., Miyano H., Yamada S. Active Noise Reduction of Low Frequency Noise in a Pipe/ Proc. «Inter-Noise 1984». — Honolulu, Dec.3−5, 1984. -Vol. l, pp. 473−476.
- Krebber W. Interactive vehicle sound simulation/ Proc. Inter Noise-2000. pp. 3484−3489.
- Lamancusa J.S. An Actively Tuned, Passive Muffler System For Engine Silencing/ Proc. «Noise-Con 87» Conf., 1987. pp. 313−318.
- Lueg P. «Process of silencing sound oscillations», U.S. Patent tf 2,043,416, 1936.
- Magrans F. X. Method of measuring transmission paths. London: Academic Press, 1981.
- Mocser M. Aktivc Kontrolle einfacher, selbsterregtcr Resonatoren//Acustica. 1989. N69. — pp. 175−184.
- Mollo C.G. and Bernliard R.J. Numerical evaluation of the performance of active noise control system//J. Vib. Acoust. 1990. N112. — pp. 230−236.
- Munjal M.L. Design of mufflers/ Proc. of the International EAA/EEAE Symposium «Transport noise and vibration». Editor: Jaan Metsoveer. Tallinn: Tallinn Technical University, 8.06 — 10.06.1998.
- Munjal. M.L., Eriksson L.J. Analysis of a linear one-dimensional active noise control by means of block diagrams and transfer functions// Journal of Sound and Vibration. 1989. N129. — pp. 443−445.
- Murray B.S. A compact force generator for active vibration control/ Proc. ACTIVE95.-pp. 817−826.
- Nelson Р.Л. and Elliott S. J. Active Control of Sound. London: Academic Press, 1992.
- Nishimura M., Matsunaga Y., and Hata S. Multi-timing synchronized multiple error filtered-x-LMS algorithm and its application for reducing cab noise/ Proc. ACTIVE 95. pp. 985−992.
- Olson H.F. and May E.G. Electronic sound absorber// J. Acoust. Soc. Am. -1953.N25.-pp. 1130−1136.
- Pierce A.D. Wave equation for sound in fluids with unsteady inhomogenous flow//J. Acoust. Soc. Am. 1990. N6. — pp. 2202−2299.
- Pla F.G., Sommerfeldt S.D., and Hedeen R.A. Active control of noise in magnetic resonance imaging/Proc. ACTIVE 95. pp. 573−582.
- Ross C.F. Active control of repetitive noise. Fortschr. der Akustik/ FASE/DAGA. Gottingen: DPG-GmbH, Bad Honnef, 1982. — pp. 332−337.
- Rosenhouse G. Active Noise Control. Fundamentals for Acoustic Design. WITpress, 2001.
- Reichard K.M., Swanson D.C. and Hirsch S.S. Control of acoustic intensity using the frequency-domainfillered-x algorithm/ Proc. ACTIVE 95. pp. 395−406.
- Renault S., Micheau P., Tartarin J., Besombes M. Industrial applications of active control of pulsed flow/ Proc. Inter Noise-96. pp. 1061−1066.
- Sakamoto S., Ise S., and Tachibana H. Analysis of the active mode control by the boundary element method/ Proc. ACTIVE 95. pp. 549−560.
- Scheuren, J. Aktive Reflexion von Biegewellen. Fortschr. der Akuslik/ DAGA. Wien: DPG-Gmbll, Bad Ilonnef, 1990. — pp. 345−348.
- Scheuren J., Bohm W., Dorle M., Winkler J., and Zoller W. Experiments with active vibration isolation/ Proc. ACTIVE 95. pp. 79−88.
- Sokolov R.T., Rogers J.C. Modeling exhaust noise from a vehicle/ Proc. 13th International congress on acoustics. Belgrade, Yugoslavia, 1989.
- Starobinsky R.N. Synthesis of mufflers for gas intake and exhaust systems of internal combustion engines. Theory and application/ Proc. «Inter-Noise 1987». -Beijins, China, Proc., Noise Control in Industry. — pp.423−426.
- Sommerfeldt S.D. and P.J. Nashif, An adaptive filtercd-x algorithm for energy-based active control//.!.Acoust. Soc. Am.- 1994. N96(1). pp. 300−306.
- Sugiki Y., Sugiyama Т., Naganawa A. and Owaki M. A study of noise barrier using the active noise control for electric power facilities/ Proc. ACTIVE 95. pp. 707−716.
- Swanson D.C. The generalized multichannel flltered-x algorithm/ Proc. of Second Conference on Recent Advance in Active Control of Sound and Vibration, 1993. -pp. 550−561.
- Ushijima Т., Takano K., Noguchi T. Rheological characteristics of ER fluids and their application to anti-vibration devices with control mechanism for automo-bi!es//SAE Technical Paper Series. 1988. N881787.
- Vassiliev A.V., Starobinsky R.N., Bakharev N.P. Low-Frequency Automobile Intake Noise Reduction Using Active Noise Control Systems/ Proc. of 15th International Congress on Acoustics. Trondheim, Norway, June 26−30, 1995. -Vol. 2, pp. 327−330.
- Vassiliev A.V. Compact active noise control units for automobile intake low-frequency noise attenuation/ Proc. of «ACTIVE 97» Symp. Budapest, Hungary, August, 1997. — pp. 587−594.
- Vassiliev A.V., Iliazov E.K., Mokrinski A.V. Investigations of Piston Compressor Pipelines Vibration Reduction/ Proc. of 8th International Congress on Sound and Vibration «ICSV-8». Hong Kong, China, 2−6 July, 2001. — p. 6.
- Zuroski M., Roe T. and Lonn D. Multi-channel active control of blade noise on a rotary lawnmower/ Proc. ACTIVE 95. pp. 697−706.