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【6h】

某型挖掘机驾驶室声振舒适性分析及改进

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摘要

挖掘机在工程施工中有着极广泛的应用，其驾驶室NVH(Noise，Vibration&Harshness，声振舒适性)性能不仅影响到驾驶员工作效率和安全性，也关系到零部件使用寿命，因此挖掘机声振舒适性已日益受到重视。
　　本文运用声振测试技术、多体动力学以及有限元技术对某型挖掘机的声振舒适性进行了分析及改进设计。主要研究内容包括：
　　(1)整机NVH性能测试与初步诊断。对样机进行声振测试，通过对发动机振动测试、发动机和驾驶室两级悬置系统隔振性能测试，以及驾驶室振动及噪声测试，并对数据进行分析处理，初步诊断出驾驶室噪声及振动偏高问题的成因，为进一步的CAE分析提供指向。
　　(2)声振特性CAE分析。对怠速下驾驶室噪声振动产生与传递过程中的关键部件展开CAE分析，确定了该机型驾驶室NVH问题的成因，具体过程如下：
　　驾驶室声振特性分析。首先，建立驾驶室结构有限元模型，计算结构模态，对驾驶室低频动态特性进行了初步分析；然后分别建立有无座椅的驾驶室声腔模型，计算两种模型的声腔模态，排除了怠速下驾驶室声腔共鸣的可能性，并对比分析了座椅对驾驶室声学模态的影响，为后续分析确定合适的声腔模型。最后，对驾驶室结构进行谐响应分析，以谐响应计算结果为边界条件对驾驶室噪声进行了板件贡献度计算，找出了对关注频率下驾驶室噪声贡献度大的板件。
　　驾驶室悬置系统隔振性能分析。建立驾驶室悬置系统六自由度刚体模型，计算刚体模态及能量分布情况，对驾驶室悬置系统隔振性能做出评判。
　　回转平台振动特性分析。建立回转平台有限元模型并计算其结构模态，分析了回转平台模态对于本课题NVH问题的影响。
　　(3)针对测试与CAE分析过程中揭示的问题，对驾驶室结构、驾驶室悬置系统以及回转平台进行优化和改进，提出了具体减振降噪措施，并对改进效果进行了仿真或试验验证。
　　本课题的研究工作具有如下创新性：
　　国内工程机械驾驶室NVH研究工作尚不多见，本课题对某型挖掘机的振动传递和声振关系进行较全面的分析研究，在一定程度上丰富了该方面的内容，具有一定的新颖性。

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