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原文传递汽车传动系声品质评价方法与控制研究

论文题名：	汽车传动系声品质评价方法与控制研究
关键词：	汽车传动系;声品质;评价模型;噪声控制
摘要：	随着汽车工业的不断发展，汽车开发从性能开发逐步发展到品质开发中来。对汽车噪声的要求已从控制声压级向控制和优化声品质发展和延伸。声品质是驾乘人员直接感知的汽车特性。在降低噪声声压级的同时，还要调节噪声的声品质特性，使其符合驾乘人员主观感受的要求，是汽车噪声控制的全新理念。汽车传动系是汽车的关键总成之一，其声品质特征是整车声品质的重要组成部分。随着发动机等声源得到有效控制，以及在目前高速、轻量化的技术背景下，汽车传动系的噪声问题更加凸显，成为影响整车声品质的主要环节之一。　　本论文结合国内汽车企业的实际需求，围绕汽车传动系声品质相关问题展开。研究适用于汽车传动系声品质主观评价的评价分析方法，探索能准确反映汽车传动系声品质特征的评价指标，建立与主观评价结果一致的声品质客观评价模型以及汽车传动系声学模型，探寻科学合理的汽车传动系声品质控制方法，以解决理论和工程中亟待解决的汽车传动系声品质评价和控制问题。论文的主要研究内容如下: 　　1.研究并建立了适用于汽车传动系声品质主观评价的评价方法。深入对比分析声品质主观评价方法的优缺点，获得各评价方法的内涵属性。通过理论分析结合大量试验研究，确定了汽车传动系声品质的多属性特征。在此基础上，全面总结了国内外相关资料，结合汉语背景下声学属性的描述习惯，建立了声品质评价指标的语义空间。采用专家咨询法和统计学方法，以准确、全面反映人耳对汽车传动系噪声的感知情况为标准，确定了语义空间中适用于汽车传动系声品质评价的评价指标，建立了汽车传动系声品质主观评价方法。通过实验验证了提出的评价方法的有效性。　　2.研究并建立了适用于汽车传动系声品质客观评价的模型。总结了相关的声品质客观评价指标、评价模型的建模方法，分析了汽车工业现有相关声品质客观评价模型的特征。以某型汽车变速器为例，采用语义细分法进行了主观评价并计算了相关客观评价指标。通过回归分析方法，发现AI、响度、尖锐度、语言清晰度与主观评价结果相关性较好。运用多元回归分析及支持向量机智能建模方法，建立了该变速器啸叫的综合客观评价回归模型和人工智能模型，实现了该变速器啸叫声品质的客观量化评价。　　3.建立了汽车驱动桥声品质分析模型，发现了影响汽车驱动桥声品质的主要因素。通过三维轮齿接触分析技术，计算获得啮合刚度和传动误差等啮合参数。采用集中质量法建立了汽车驱动桥全自由度动力学模型，以啮合刚度、传动误差等作为动力学模型的输入，计算获得了系统的动态响应。在试验验证理论计算结果的基础上，再运用理论结合大量试验，发现了影响汽车驱动桥声品质的主要因素。此外，研究了齿轮系统动力学参数与声品质客观指标的相互关系，为控制车桥的噪声品质提供了有效途径。　　4.针对某国产汽车驱动桥亟待解决的啸叫问题，首先从激励源-传递路径-受体的角度分析了汽车驱动桥啸叫产生机理。采集了16台该款驱动桥的啸叫数据，采用前述语义细分法完成了主观评价实验并通过正态性检验确定了有效的评价数据。通过一元回归分析，研究了各个客观评价指标与主观评价结果的相互关系。进一步的，通过多元线性回归分析，建立了综合评价模型。运用前面提出的模型，发现了改进该驱动桥啸叫的有效途径，通过修改车桥桥壳的结构以及改变传动齿制，较好地实现了对该款驱动桥声品质的控制。　　5.提出并实现了基于声品质的汽车传动系下线检测技术。首先全面总结了国内外汽车传动系下线检测技术，发现目前的技术不能满足对声品质控制的要求。针对这一不足，运用前面研究成果，以某实际汽车传动系为例，分别进行了声品质主观评价实验、车内噪声测试以及台架振动测试和分析，建立了主观评价结果、车内噪声结果以及台架振动结果的相互量化关系，研究出汽车传动系下线检测技术，编制了相应分析软件，实现下线检测实验台快速、稳定检测、监控和预测功能。实际应用显示，下线检测结果与车内噪声主观评价结果整体趋势基本一致。
作者：	郭栋
专业：	驱动技术与智能系统
导师：	邓斌;石晓辉
授予学位：	博士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文