工程机械噪声与控制理论问题初探（二）

桥上大仙

　　出于对环境和对人体健康的保护，这些国家的嗓声限值标准一直在不断降低。欧洲噪声限值标准于1997年修订，比原标准下降4dB(A)，其中规定最大噪声不得大于113dB(A)，发动机功率为154kW时，噪声声功率级限值应小于等于107dB(A)，比我国现行国家标准低11dB(A).2002年1月1日，欧洲标准进一步修订，比97年标准下降3dB(A)。在日本，1997年10月颁布实施的最低噪声限值标准，比97年欧洲标准严，其中规定发动机功率大于105kWlt寸，最大噪声不得大于106dB(A)，比我国现行国家标准低12dB(A)。现在，降低工程机械产品噪声排放限值已是全球性趋势。
　　欧盟2000年5月5日的颁布的“有关室外使用设备环境噪声排放”法规规定，从2006年1月，实施该法规第二阶段噪声排放标准，同等发动机功率设备，比1997年修订的欧洲噪声限值低2～3dB(A)。具体噪声排放标准见表3
　　3噪声评价与噪声的控制
; U2 ]# L: F& \6 C. h0 e　　噪声评价指标主要是指车内、外的噪声值和振动适应性。评价方法可分为主观评价和客观评价。影响汽车噪声主观评价的主要因素是舒适性、响度和确定性。在客观评价时，可以采用噪声测量装置测量试验进行分析；此外模拟技术中的声场分析有限元法(FEM)和边界元法(BEM)也被广泛应用。
　　国外对噪声研究着手较早，1970年美国开始对车内嗓声特性进行研究，八十年代，美国工程力学研究所在研究车内噪声特性预测方面做了大量的研究工作，他们系统研究了声学模态分析的有限单元建模方法，探讨了车身结构振动对车内声场的影响以及车内声压对边界振动的影响，建立了结构一声学藕合的有限单元模型。完成了弹性边界的声学模态分析和车身结构受迫振动时车内声压分布的计算，推导出结构振动一声压波动在受到外界干扰力作用时的有限元计算公式，为车内噪声预测分析打下了良好的基础。
　　日本对工程机械噪声的研究也非常重视，在主要传动件噪声得到有效控制后，深入研究不同结构形成的空气流噪声，并应用在新一代挖掘机等工程机械上。国内在车辆噪声研究方面起步较晚，工程机械噪声的分析研究则更晚。近二十年来，治理工程机械噪声已成为许多生产厂和科研部门急需解决的重要课题。出于对舒适性的要求，国内外对车体〖驾驶室〗的振动及振动噪声研究较多，对车外噪声的分析研究相对较少，但近几年来也在逐步增加。
　　噪声治理首先要找出主要噪声源。频谱分析法是识别噪声源基本方法之一，频谱分析中除了使用幅值频谱图以外，最常用的还有功率谱图，此外还有相干函数法、倒频谱法。自70代起，声全息理论发展迅速，但至今未能得到广泛应用，主要是设备昂贵，且空间分辨误差要大于声波的波长。声强测量法是80年代初在声学测量和信号处理方面发展起来的新技术，已为人们普遍接受，由于测点太多，在我国一般厂家很难实现。近几年，采用声近场声全息技术和声压法识别车外主要噪声源的研究都取得了一定进展。
　　根据噪声产生和传播的机理，可以把噪声控制技术分为以下三类：一是对噪声源的控制，二是对噪声传播途径的控制，三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施，包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等，即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时，就需要在噪声的传播途径中采取措施，例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。
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