接觸共振頻率與摩擦噪聲頻率相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:接觸共振頻率與摩擦噪聲頻率相關(guān)關(guān)系的試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:摩擦噪聲是一種重要的環(huán)境噪聲,會(huì)影響人們的工作和生活。近年來國際上很重視摩擦噪聲的研究,但由于摩擦噪聲是一種自激振動(dòng)引起的噪聲,其發(fā)生機(jī)理非常隱蔽,沒有直接的物理量可以作為摩擦噪聲發(fā)生的判據(jù)。目前,世界各國在技術(shù)上還不能完全消除摩擦噪聲,因此對摩擦噪聲的研究仍然具有很高的學(xué)術(shù)研究價(jià)值和重要的應(yīng)用價(jià)值。 本文以Rhee提出的錘擊理論為出發(fā)點(diǎn),試驗(yàn)研究了接觸共振與摩擦噪聲的相關(guān)性,得到了如下結(jié)論: (1)在銷盤試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)尖叫噪聲只在盤試件的某一個(gè)局部發(fā)生,且持續(xù)時(shí)間較短。對低聲強(qiáng)級摩擦噪聲和尖叫噪聲的主頻進(jìn)行功率譜分析,發(fā)現(xiàn)尖叫噪聲的主頻較高,且尖叫噪聲的主頻與接觸共振試驗(yàn)的主頻一致。 (2)在往復(fù)滑動(dòng)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn),對采集到的低鳴噪聲和尖叫噪聲進(jìn)行了小波分解,發(fā)現(xiàn)它們有不同的頻帶分量,低鳴噪聲在各層頻帶上都有分布,而尖叫噪聲幾乎存在于高頻部位。對摩擦噪聲信號進(jìn)行了奇異性分析,隨著分解層數(shù)的增大,信號所含高頻成分越來越少,其發(fā)展趨勢愈加明顯,其間斷點(diǎn)位于頻率和幅值發(fā)生突變的節(jié)點(diǎn)附近。 (3)在往復(fù)滑動(dòng)試驗(yàn)機(jī)上用2種不同尺寸和結(jié)構(gòu)略有差別的球-平面摩擦副系統(tǒng),對接觸共振與摩擦噪聲的相關(guān)性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:摩擦系統(tǒng)的接觸共振頻率非常接近于摩擦噪聲頻率,兩者相對誤差莖≤2-5%。 (4)為了探討接觸共振頻率與摩擦噪聲頻率一致性的原因,采用SEM掃描電鏡對產(chǎn)生尖叫噪聲的形貌進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)引起摩擦噪聲的錘擊效應(yīng)來自粘著連接微凸體和不均勻麻坑狀犁溝,它們使得滑動(dòng)過程中的摩擦力產(chǎn)生不規(guī)則的波動(dòng),導(dǎo)致摩擦力具有斷續(xù)和脈沖特性。對產(chǎn)生摩擦噪聲的摩擦力進(jìn)行了小波分解,發(fā)現(xiàn)高聲壓級尖叫噪聲的摩擦力動(dòng)態(tài)分量集中在高頻部位,摩擦力的高頻分量能量越大,激勵(lì)作用越強(qiáng),當(dāng)摩擦力的某些高頻分量與摩擦系統(tǒng)的固有頻率相同或接近時(shí),引起系統(tǒng)的共振從而引發(fā)摩擦噪聲。
【關(guān)鍵詞】:摩擦噪聲 接觸共振 小波分析 表面形貌
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH117.1;TB53
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-22
- 1.1 引言11-12
- 1.2 摩擦噪聲的發(fā)生機(jī)理簡介12-17
- 1.2.1 粘著-滑動(dòng)機(jī)理12-13
- 1.2.2 自鎖-滑動(dòng)機(jī)理13-14
- 1.2.3 摩擦力-相對滑動(dòng)速度負(fù)斜率機(jī)理14-15
- 1.2.4 模態(tài)耦合機(jī)理15-17
- 1.2.5 錘擊機(jī)理17
- 1.3 模態(tài)分析理論17-19
- 1.4 目前摩擦振動(dòng)噪聲研究面臨的問題19-20
- 1.5 選題意義和主要工作20-22
- 1.5.1 選題意義20
- 1.5.2 主要工作20-22
- 第2章 銷盤摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果與分析22-28
- 2.1 試驗(yàn)方案22
- 2.2 測量儀器與樣品備置22-23
- 2.3 低聲強(qiáng)級摩擦噪聲頻率23-24
- 2.4 尖叫噪聲頻率24
- 2.5 接觸共振頻率24-26
- 2.6 本章小結(jié)26-28
- 第3章 基于小波變換的摩擦噪聲信號分析28-40
- 3.1 試驗(yàn)方法28-29
- 3.2 試驗(yàn)參數(shù)29
- 3.3 摩擦噪聲測量結(jié)果29-30
- 3.4 小波分解理論基礎(chǔ)30-33
- 3.4.1 小波的概念和特性30-32
- 3.4.2 小波的多尺度分解和重構(gòu)32-33
- 3.4.3 相對小波能量33
- 3.5 摩擦噪聲信號的小波分析33-38
- 3.5.1 摩擦噪聲信號的相對小波能量分析33-36
- 3.5.2 摩擦噪聲信號的奇異性分析36-38
- 3.6 本章小結(jié)38-40
- 第4章 接觸共振與摩擦噪聲關(guān)系的試驗(yàn)研究40-46
- 4.1 光滑表面的接觸共振試驗(yàn)40-41
- 4.2 摩擦噪聲試驗(yàn)41-42
- 4.3 磨損表面的接觸共振試驗(yàn)42-43
- 4.4 短粗平試件的試驗(yàn)結(jié)果43-45
- 4.5 本章小結(jié)45-46
- 第5章 摩擦尖叫噪聲的發(fā)生機(jī)理分析46-53
- 5.1 摩擦力、摩擦系數(shù)對摩擦噪聲的影響46-49
- 5.2 摩擦尖叫噪聲發(fā)生機(jī)理的分析與討論49-52
- 5.3 本章小結(jié)52-53
- 結(jié)論53-54
- 研究展望54-55
- 致謝55-56
- 參考文獻(xiàn)56-61
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文61
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:366959
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