基于虚拟仪器技术的声强法识别拖拉机噪声源

识别拖拉机主要噪声源是解决拖拉机噪声问题的首要条件，利用声强法能有效地识别拖拉机主要噪声源。基于虚拟仪器LabVIEW，建立了一套神牛SN250拖拉机噪声信号测试系统，可对拖拉机噪声信号进行测定，并利用声强方法进行噪声频谱分析和声源识别，以分析拖拉机的主要噪声来源。结果表明：所建立的测试系统可满足工程精度要求，能有效识别拖拉机主要噪声来源；排气噪声、发动机散热风扇噪声及发动机机罩振动噪声为拖拉机主要噪声源，声强级分别为106dB、104dB、104dB；排气噪声是驾驶室内主要噪声来源。因此，解决该拖拉机噪声问题须首先降低排气噪声、发动机散热风扇噪声和发动机机罩振动噪声。     

秸秆抛送装置外壳振动辐射噪声数值模拟与试验验证

针对目前秸秆抛送装置抛送叶轮扰动空气及物料引发噪声的原因尚不清楚,为了在秸秆揉碎机设计阶段估算其抛送装置的振动辐射噪声,首先采用计算流体力学CFD方法对秸秆抛送装置内部的气-固非定常流场做了整场瞬态数值模拟,将作用在外壳表面的气流和物料脉动压力加载给抛送装置外壳模型,并采用有限元方法对外壳进行了模态分析及动力响应分析,实现了从气-固两相流体到结构的单向耦合;将抛送装置外壳振动响应作为声学边界条件,利用LMS VirtualLab的间接边界元Indirect Boundary Element Method声振耦合模块计算了非定常流动引起的外壳振动辐射噪声,并进行了试验验证.数值计算与实测声压级变化趋势相同;辐射噪声最大的基频100 Hz处个别测点仿真声压级较实测值高2.28 dB(A),其余测点的仿真与试验值相差不到1.5 dB(A),结果表明理论分析和数值仿真的可靠性.基于上述方法,比较分析了外壳壁厚对振动辐射噪声的影响.研究结果表明:对应确定的激励频率,存在较合理的外壳壁厚尺寸组合.叶轮转速为1 500 r/min时,较优壁厚为圆形外壳前后侧板壁厚4mm,其余壁厚为3mm的尺寸组合,声功率级为78.07 dB(A),满足饲草揉碎机噪声限值90dB(A)的国家标准要求.该研究可为秸秆揉碎机及叶片式抛送装置低噪声设计研究提供参考.     

J-50A集材拖拉机降噪研究

为使J—50A集材拖拉机驾驶员耳旁噪声由100dB(A)左右降到目前国际最低标准90dB(A)以下,运用现代声源测试、分析技术,查明影响耳旁噪声的主噪声源是发动机进气与表面辐射噪声。经采取从架驶室内移出发动机空滤器、在发动机左侧软帘上附加阻尼隔声塑料软板、在驾驶室地板上加垫橡胶板等简易且极少增加成本的综合降噪措施,获得了耳旁噪声降至88～91dB(A)的良好效果。     

隔振器在拖拉机驾驶室降噪中的应用

在对拖拉机驾驶室振动、噪声及对穿联结式隔振装置的性能进行试验分析的基础上,对原拖拉机驾驶室隔振装置进行了改进设计,取得驾驶室内耳旁噪声下降12dB(L)和3.3dB(A)的良好效果。     

高压静电场解冻机理分析

为了探索高压静电场解冻机理,优化解冻工艺,提高解冻效率,通过采用针电极、线电极和板电极在不同的电压下对冰进行了解冻速度对比试验,同时进行了针电极下冰加玻璃罩与不加罩的解冻速度对比试验和线电极下电极间距（电压）、线间距对解冻速度的影响试验。试验结果表明：采用板电极解冻效果不明显,而采用线电极和针电极能获得较大的解冻速度,加玻璃罩后冰的解冻速度明显低于未加罩冰的解冻速度,上下电极间距（电压）和线间距也都对解冻速度有一定影响,最后分析了解冻机理,认为离子风对冰的冲击作用是导致解冻速度增加的主要原因。     

启动方式对混流泵噪声特性的影响

泵段处噪声特性的演变规律对混流泵启动过程中的稳定性监测有重要意义。为探究不同启动方式下混流泵噪声的变化规律及其影响因素,该研究采用声振测试系统采集了混流泵在线性和非线性启动(指数函数启动)方式下的噪声、主轴振动和压力脉动数据。然后,基于声学信号处理方法对采集到的噪声信号进行了分析,并通过相干性分析研究了启动过程中叶轮出口压力脉动、主轴振动与泵段处噪声的关系。结果表明：不同启动方式下的高幅值声压均出现在启动后期,且凹指数函数启动方式下高幅值噪声区域出现的时间最短、冲击噪声相对最小,表明该启动方式有利于避免启动过程中剧烈的机械碰撞和冲击。噪声的共振峰分析结果表明,凹指数函数启动方式导致混流泵启动失稳的概率相对最小;不同启动方式下的噪声A计权声压级最高值均出现在中心频率250 Hz处,线性启动方式的总有效声压级最小,但与线性启动相比,凹指数函数启动方式能降低启动过程中的中频段声压级和部分低频段声压级;叶轮出口压力脉动是影响混流泵启动过程中噪声主声压级的主要因素之一,主轴振动只影响极低频段处的噪声。研究成果对混流泵启动稳定性的改善有重要的参考价值。     

车辆驾驶室类板件组合结构的振动功率流分析

拖拉机和农用车驾驶室多为板件组合结构。为研究其振动能量及固体声的传递,把一拖拉机驾驶室简化为一个板件组合结构。根据振动统计能量分析(SEA)的基本理论,推导了振动功率流的计算公式,分析了该模型的振动功率流特点,并计并了板件振动向室内辐射的噪声,与实测结果吻合较好。对驾驶室类结构的减振降噪具有指导作用,对固体传声的定量分析和噪声预估具有重要意义。     

稻麦联合收获机分段式脱粒装置设计与优化

针对纵轴流联合收获机在收获稻麦时出现的脱粒不彻底、分离不完全等问题,该研究设计了一种分段式纵轴流脱粒分离装置。该装置主要由锥形脱粒滚筒、脱粒强度可调式凹板筛、360°分离式凹板筛、作业参数电控调节系统等构成。通过单因素试验,分别获得了脱粒强度可调式凹板筛的开关板针对小麦和水稻脱粒的最佳开关状态。为寻求装置作业参数对脱粒效果的影响规律及最优参数组合,进行了多目标优化试验。以滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、凹板筛分离间隙及喂入量作为影响因素,以破碎率、损失率、脱出物含杂率为试验指标,建立了破碎率、损失率、脱出物含杂率的数学模型。试验结果表明:各因素对破碎率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、凹板筛脱粒间隙、导流板角度、喂入量、凹板筛分离间隙;对脱出物含杂率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙;对损失率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙。通过多目标参数优化分析,确定装置进行小麦脱粒的最优作业参数组合为脱粒滚筒转速905 r/min、导流板角度69°、凹板筛脱粒间隙18 mm、凹板筛分离间隙19 mm、喂入量4 kg/s。在该参数组合条件下进行了田间验证试验,结果表明,与常规纵轴流脱粒装置相比,整机作业破碎率由1.46%降为1.00%,含杂率由1.85%降为1.43%,损失率由1.72%降为1.20%,各指标实测值与模型优化值的相对误差均小于5%,满足国家相关标准要求。该装置有效解决了破碎率高、脱粒不干净、分离不彻底的问题,研究结果可为纵轴流联合收获机脱粒装置的结构改进和作业参数优化提供参考和依据。     

清种补种上提式甘蔗排种器设计与试验

针对甘蔗横向排种器因无序排种导致漏播指数高、排种合格指数低,致使出芽率低影响甘蔗总产量的问题,该研究设计了一种具有清种补种功能的上提式甘蔗排种器。首先对排种过程进行动力学分析,确定排种器的关键结构和工作参数。然后采用EDEM-RecurDyn耦合仿真分析,模拟蔗段与弹性板间的碰撞,分析蔗段的受力及运动,并通过推压试验确定弹性板的参数。为获得排种器的最佳性能参数,在单因素试验基础上,进行二次回归正交旋转组合试验。结果表明：一级清种补种区长度、二级清种补种区长度对漏播指数、重播指数、合格指数具有显著影响（P<0.01）;排种带速度对漏播指数具有显著性影响（P<0.01）,而对重播指数、合格指数影响不显著（P>0.05）。利用多目标优化方法确定最佳参数组合为：一级清种补种区长度13 cm、二级清种补种区长度16 cm、排种带速度97 mm/s。此时,漏播指数为1.7%,重播指数为3.5%,合格指数为94.8%;与常规上提式排种器的漏播指数6.9%对比,该排种器漏播指数降低了75%。该排种器可有效减少甘蔗播种的漏播指数、提高排种的合格指数,有利于实现甘蔗的精准种植。     

油菜多滚筒脱粒分离装置的性能试验与分析

为了获取适合联合收获机多滚筒油菜脱粒分离装置的结构方式和工作参数,该文在自行研制的多滚筒脱粒分离装置试验台上进行不同喂入量、不同滚筒转速、不同脱粒凹板间隙和不同脱粒齿杆时的切轴流滚筒与横轴流滚筒组合式双滚筒脱粒分离装置（简称切轴双滚筒脱粒分离装置）与切轴流滚筒与双横轴流滚筒组合式3滚筒脱粒分离装置（简称切轴轴3滚筒脱粒分离装置）的脱粒分离性能对比试验。试验结果表明：采用切轴轴3滚筒脱粒分离装置,在喂入量为1.8 kg/s,切轴流滚筒、第Ⅰ横轴流滚筒、第Ⅱ横轴流滚筒的转速依次为800、850和900 r/min、凹板间隙依次为20、25和30 mm、脱粒齿杆均为3排钉齿的组合方案为脱粒分离装置的脱粒损失率最小的最优组合;通过正交试验分析,得出喂入量和滚筒转速是影响脱粒分离装置脱粒损失率的主要因素。研究结果可为研制多滚筒油菜联合收获机提供参考。     

基于蚁群算法的茶叶理条机参数优化设计

为了提高茶叶理条机的传动性能与茶叶加工质量,运用蚁群算法和Matlab语言,建立了茶叶理条机优化设计数学模型,编制了茶叶理条机的关键设计参数的优化设计程序,并运用该程序对茶叶理条机的关键参数进行了优化仿真计算并进行了验证试验.优化结果表明:曲柄长度为59.1 mm;连杆长度为341.5 mm;偏心距为57.5 mm;滑...     

组合式轴流脱分装置动力学仿真

为了从力学的角度对轴流脱粒空间的脱粒机理进行进一步探讨,根据动力学原理,建立螺旋叶片板齿组合式轴流脱粒装置的动力学模型,分析稻谷在装置中受力情况,并对脱粒过程进行仿真。研究结果表明在整个脱粒过程中,谷物沿着叶片边缘螺旋线方向受力分布不均匀,当稻谷沿着螺旋叶片运行到距喂入口5～9 m区间时,此时加速度达到整个脱粒过程中的最大区域。凹板、盖板与滚筒之间的谷物受力明显高于滚筒反力和叶片反力,证明凹板与盖板参数是影响稻谷轴流脱粒的主要因素。     

Model calculations of water dynamics in lysimeters filled with granular industrial wastes

A three‐year long lysimeter experiment with a fine‐grained aluminum (Al) recycling by‐product and a mixture of this by‐product and a coal combustion waste was conducted. The wastes were proposed as possible soil substitutes in an engineered surface barrier covering a potash mining residue mount. To evaluate the suitability of the wastes as surface barrier material, their hydrological behavior under field conditions must be known. Lysimeter experiments provide one means to study the hydrological behavior of soils or soil‐like materials. However, it is difficult to estimate the long‐term hydrological behavior from short‐term lysimeter studies. The present study was conducted therefore to derive from short‐term lysimeter observations the long‐term hydrological behavior of the two waste materials. The lysimeter data were used to calibrate the one‐dimensional soil water flow model HYDRUS‐1D. With the calibrated model, hydrological simulations for the site of the residue mount were carried out for a period of 31 yr. Calculated long‐term annual seepage from the lysimeters was 237 mm for the pure Al waste and 186 mm for the mixture, or 39% and 24% of the average annual precipitation (764 mm). The average discharge of the bare mount is 482 mm or 63%. We conclude that a soil cover could considerably reduce the discharge and that the mixture is better suited as surface barrier than the pure Al waste.     

柴油机怠速燃用小桐子油的燃烧噪声及其波动性

为了分析柴油机燃用小桐子油在怠速工况时的燃烧噪声及燃烧噪声的波动性,分别以柴油、柴油-小桐子掺混油、小桐子油、高温小桐子油为燃料,在单缸水冷四冲程柴油机上进行了怠速工况试验,测录了多循环的瞬时气缸压力,采用最高燃烧压力、压力升高率、压力升高加速度、气缸压力频谱曲线以及A声压级进行了对比。结果发现,柴油与掺混油、小桐子油与高温小桐子油的气缸压力频谱相似,柴油和掺混油的气缸压力级较大;对于同一工况,最大压力升高率越大且对应相位越迟,则燃烧噪声越大;18°供油提前角时,燃用高温小桐子油的A声压级低于柴油约7dB,21°供油提前角时低于柴油约5dB;燃用相同燃料,最大压力升高率的波动率降低均会减小A声压级的波动。     

叶片包角对离心泵流动诱导振动噪声的影响

为研究叶片包角对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶片包角从115°分别改为110°、120°和125°。基于离心泵流动诱导振动噪声的试验测试系统,在离心泵闭式试验台上测量了不同叶片包角模型泵在不同流量下的振动和噪声信号并对其进行了处理和分析。试验结果表明:模型泵内部流动诱导的振动对泵体的影响最大,包角为125°时模型泵的振动强度相对较弱;随着叶片包角的增加,泵进口法兰测点a1和泵出口法兰测点a2处振动强度大致呈先增加后降低的趋势,泵体测点a3和泵脚测点a4处的振动强度无明显变化规律;在不同流量工况下,随着叶片包角的增加,模型泵噪声信号的轴频峰值呈先增加后减小的变化趋势,而叶频能量峰值变化较为复杂。该研究可为低振动低噪声离心泵的水力优化设计提供参考。     

基于波束形成的汽车前围板隔声测量方法

为提高隔声量测量效率,提出了基于波束形成的测量方法,与传统混响室-消声室声强测量法对某汽车前围板隔声量的测量结果的对比表明:该方法可以准确识别被测试件的隔声薄弱部位,可以准确计算2 000 Hz以下频段被测试件的隔声量,2 000 Hz以上频段虽然其计算的隔声量偏低,但可用于分析不同条件的隔声量的差异或评判隔声量的改进效果;空调进气口内外循环转换阀与阀口贴合不紧密是主要的隔声薄弱环节。在此基础上,对空调进气口内外循环转换阀和前围板声学材料进行改进,测量结果表明:改进后,该汽车前围板的隔声量在500~5 000 Hz频段平均提高了约4.2 dB,对改善其隔声性能进而改善车内声学环境具有重要意义。     

Slope gradient and shape effects on soil profiles in the northern mountainous forests of Iran

In order to evaluate the variability of the soil profiles at two shapes (concave and convex) and five positions (summit, shoulder, back slope, footslope and toeslope) of a slope, a study of a virgin area was made in a Beech stand of mountain forests, northern Iran. Across the slope positions, the soil profiles demonstrated significant changes due to topography for two shape slopes. The solum depth of the convex slope was higher than the concave one in all five positions, and it decreased from the summit to shoulder and increased from the mid to lower slope positions for both convex and concave slopes. The thin solum at the upper positions and concave slope demonstrated that pedogenetic development is least at upper slope positions and concave slope where leaching and biomass productivity are less than at lower slopes and concave slope. A large decrease in the thickness of O and A horizons from the summit to back slope was noted for both concave and convex slopes, but it increased from back slope toward down slope for both of them. The average thickness of B horizons increased from summit to down slopes in the case of the concave slope, but in the case of convex slope it decreased from summit to shoulder and afterwards it increased to the down slope. The thicknesses of the different horizons varied in part in the different positions and shape slopes because they had different plant species cover and soil features, which were related to topography.     

Response of conservation tillage sorghum to growing season precipitation

In earlier crop rotation studies in which grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) followed winter wheat (Triticum aestivum L.) after a 10- to 11-month fallow period during which the wheat residues were managed by different tillage methods, sorghum yields increased in response to increases in soil water content at sorghum planting time. Similar results were obtained when residues were placed on the surface at the start of the fallow period. The soil water contents at planting time were positively correlated with amounts of wheat residue maintained on the soil surface during fallow.

The studies also suggested that sorghum responded positively to growing season precipitation when increasing of residue remained on the soil during the growing season. The objective of this study was to evaluate this response to growing season precipitation through statistical analyses of data from five earlier tillage and residue placement studies. Regression analyses of data from the studies showed that sorghum grain yields increased with increasing amounts of surface residues at planting time. Differences in response of grain yield to precipitation were greatest in the vegetative period. For the period, grain yields increased 0.014 Mg ha⁻¹ per mm of precipitation when residue amounts ranged from 0 to 0.4 Mg ha⁻¹ per mm of precipitation when residue amounts ranged from 0 to 0.4 Mg ha⁻¹, and 0.027 Mg ha⁻¹ per mm of precipitation when residue amounts were 3.2 Mg ha⁻¹.

Differences in response to rainfall in the heading and grain filling period were lower or negligible. High responses for the vegetative period were attributed to the residues which increased infiltration and reduced evaporation before canopy development. Lower responses during heading and lack of responses during grain filling were attributed to: (1) canopy development, which minimized the effect of residues on imfiltration and evaporation; (2) soil cracking, which resulted in similar infiltration with all treatments; and (3) residue decomposition, which minimized differences among residue amounts on the soil with different treatments.     

车厢壁面振动对其内部声场的影响度分析与阻尼降噪

减小车厢壁面振动是降低车厢内固体声最直接的方法。由于车厢壁面不同部位对其内部声场的影响不仅与该部位振动幅值有关,而且还与振动相位、振动部位与声场中观测点之间相对位置等有关,因此应选择和优先控制对内部声场影响较大部位的振动才能取得良好的降噪效果。根据Helmholz方程和Green定理建立了车厢内部声场与边界(即车厢壁面)条件的关系,将边界进行离散,提出了衡量边界单元对车厢内噪声影响程度的指标——影响度,并试用阻尼减振方法,对以正影响度为主的壁面粘贴阻尼材料,使耳旁噪声降低了2.2dB(A)