一、选题的意义及国内(外)的研究概况 1.课题的意义 噪声作为一种严重的公害已经日益引起人们的关注，目前世界各国已经纷纷制定出控制噪声的标准。噪声的一般定义是：频率和声强杂乱无章的声音组合，造成对人和环境的影响。更人性化的描述是，人们不喜欢的声音就是噪声。 随着汽车向快速和大功率方面的发展，汽车噪声已成为一些大城市的主要噪声源。汽车噪声主要包括：发动机的机械噪声、燃烧噪声、进排气噪声和风扇噪声；底盘的机械噪声、制动噪声和轮胎噪声，车厢振动噪声，货物撞击噪声，喇叭噪声和转向、倒车时的蜂鸣声等噪声。由于车辆噪声其有游走性，影响范围大，干扰时间长，因而危害比较大。 在分析汽车电机噪声、振动特性的基础上,考虑到现场背景噪声对检测的不利影响,提出了基于汽车电机振动信号的噪声检测方法。对所采集的电机振动信号,使用AR建模方法,得到信号的模型参数并以此构造判别函数。以判别函数为依据,实现基于振动信号的汽车电机噪声在线检测。 噪声测定的声学环境对测量结果影响很大,同一台电机在不同的声学环境可能有不同的测试结果。尤其在制造车间背景噪声很大的情况下,实测噪声不能精确地反映电机的噪声情况。同时不仅电机噪声分贝值过高是噪声不合格的一个原因,而且声音尖锐、有抖动、有摩擦声等诸多因素都会使电机噪声不合格。所以仅测量噪声分贝值是不可靠的。 2目前国内外的技术水平现状： 噪声作为一种由一个或多个故障激振源产生的故障信号从属性上来说它仍是一种声音信号,而对噪声的检测其实质上也还是对声音信号的检测,既然是声音信号我们就要对其进行区分,并根据其信号的不同特点,采取不同的处理方法与手段进行噪声信号的测量与分析,从而快速而准确地得出我们所需要的判断依据与故障数据结果。 声音信号一般来说分为时不变信号与时变信号。对于时不变信号,在国际上已有较为成熟的分析方法与手段其方法与手段较多,我们将在下文随后简单列举出来。就其分析方法本质而言,由于时不变信号是一种较简单的信号模式,它的信号不随时间的改变而改变,这对于我们分与研究来说较为有利,并且应该说是较简单而有效的,而且分析的结果也较能反映出实际的故障模式,这些方法其实也就是我们常说的较传统的分析方法。目前在国际上,各国利用机械的噪声进行机械故障检测的方法主要是采取一定的技术方法与相关检测仪器进行噪声测量分析后,得出噪声故障发生时产生尖峰值所对应的点,从而得出故障发生时的一个专家经验故障峰值点,再对每种具体的机器噪声进行测量,出具体机器发生故障时所对应的故障尖峰值,然后将该故障尖峰值与该专家经验值进行比对,从而推断出产品合格与否。即对于一个具体的机械产品可以参照有关标准对其噪声测量,当测出噪声值达到或超过专家经验值时,即认为该产品为不合格产品。但对于时变信号来说,其信号要随时间的变化而改变,是一种非稳态的模式信号,对于这种非稳态的模式信号我们分析起来有一定的难度,但我们只要抓住其基本特征,利用我们时不变信号的基本分析方法与手段和相关成熟的数学与物理方法,做到重点突出,排除个别干扰因素,有的放矢,一样可以如同分析时不变信号那样进行分析研究,并从而得到较为准确的分析结果供我们生产与研究使用。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
二、本课题研究的关键问题及解决的思路 1、本课题研究内容及关键问题 一般来说,机器在运转时从机器发出的噪声可分为两种一种是任何机器本质上所具有的,由其不可避免的激振源即其固有的激振源所引起的,例如机器中齿轮的啮合过程中所引起的波动力激振、滚动轴承在运转中激起外圈产生的振动又如,由于机械部件加工和装配的不可能绝对精确,造成部件表面微观不平产生宽频带随机激振等等,凡此都是一些无法完全消除的振动激起的噪声另一种噪声可以认为是一种特殊的噪声,姑且称之为“异响”川。现将建安工业生产的微型汽车后桥噪声故障的几种主要外在表征及产生的原因陈列出来,以便于我们进一步对问题进行分析与解决。 本课题研究的相关问题主要有： （1）振动传感器设计； （2）转换电路设计； （3）实现数字滤波器设计； （4）信号分离 （分低频、中频、高频）； （5）显示波形 并判断那个频段多 并观察强度多大 2、解决关键问题的思路 对于时不变的异响噪声信号,目前国际上所采用的检测异响的方法主要还是沿用传统的非测量与测量噪声相结合的方法。如主观评价法,分步运转法,近场测量法,振动辅助分析法,以及基于分析的方法如频谱分析法,总谐波失真频率成分分析法、相位检测法,以及滤波分析法等等。 对于时不变信号噪声检测方法的多种方法,我们应根据实际情况来进行选择使用。下面介绍一下这几种方法,以便于我们针对不同的情况来选取不同的方法。 在这里我们主要通过以下方法解决相关问题： （1）振动传感器设计 振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。 （2）转换电路设计 振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。 （3）实现数字滤波器设计 滤波分析法就其字面意思来说是比较好理解的,即当我们面临的是多源信号时,往往有些干扰信号是我们所不需要的,这个时候我们可以增加一定硬件滤波手段进行一定调理从而滤去干扰波,得到所净化的我们所需要的谱信号图,做到一目了然。快速分辨出故障的峰值点。 （4）信号分离 通过上文所述的数字滤波器，我们可以分别选用高通滤波、低通滤波以及带通滤波的方式，截取我们测量出的波形数据中的高频、低频以及中频部分。这种方法简单便捷，成本较低，使用于我们产品的设计使用。 （5）显示波形 显示波形的方法我们选用示波器显示波形的方法。示波器可以将波形清晰的呈现出来，方便我们对波形进行分析观察。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
三、完成本课题的工作进度计划
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四、参考文献 [1]《汽车工程手册》编辑委员会《汽车工程手册制造篇》人民交通出版社 [2]刘惟信 驱动桥汽车设计丛书 北京人民交通出版社,1987 [3]日 自勤卓技衔含小林明等汽车工程手册 北京机械工业出版社, 1985 [4]阮兵 大批量多品种汽车装配生产中的柔性输送系统 汽车工厂设计编辑部, 1997年 第3期 [5]Michael Duoba,Robert Larsen,and Nicole LeBlanc.Design Diversityof HEVS with Example Vehicle from HEV Competitions.SAE960736 [6]宋慧,胡骅.复合动力电动汽车的驱动模式和控制策略.世界汽车,2000,(7) [7]麻友良,陈全世.混合动力电动汽车的结构与特性分析.汽车研究与开发,2000,(4) [8] Matthew R.Cuddy and Keith B.Wipke.Analysis of the Fuel Econo-my Benefit of Drivetrain Hybridization.SAE970289 [9]李志远,郑传荣,刘正士.振速法在汽车变速器噪声在线检测中的应用[J].农业机械学报,2005,36(10): 34～ 37. [10]马明建,周长城.数据采集与处理技术[M].西安:西安交通大学版社, 2003: 234～ 244. [11]张新昌.集成运算放大器的应用[M].北京:高等教育出版社, 1985: 46～ 52. [12]刘强,郭文加. MAXIM热门集成电路使用手册:第二册[M].北京:人民邮电出版社,1997: 167～ 175. [13]朱玉田,陈心昭,李登啸.基于单片机的便携式互谱声强测量仪的研究[J].合肥工业大学学报, 1996,12(4): 9～ 14. [14]李吉,王珍,赵凤强.表面速度法在变速箱噪声检测中的应用[J].振动工程学报,2004,17(1): 91～ 95. [15]靳旗,张贺楠.对我国现阶段汽车噪声试验的思考[J].2005(6). | ||||||||||||||||||||||||||||||
五、毕业设计起止日期 自 2017年 3 月 17 日起，至 2017 年 6 月15 日止。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
六、指导教师审阅意见 （从方案可行性和计划安排合理性）两方面写，最后同意开题。 指导教师(签字)： 年 月 日 | ||||||||||||||||||||||||||||||
七、指导小组意见 经指导小组审议同意开题。 指导小组组长(签字)： 系(签章) 年 月 日 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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