挖掘机驾驶室低频结构噪声分析与优化∗

刘志恩 王亚磊 柴鹏飞 李晓龙 刘跃吉 单 昆 吴 锦

(1 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 武汉 430070)

(2 汽车零部件技术湖北省协同创新中心 武汉 430070)

(3 徐州工程机械集团有限公司 徐州 221005)

0 引言

随着挖掘机行业的快速发展，人们不仅仅满足于挖掘机的工作性能，对其舒适性能提出了更高的要求，尤其是挖掘机的噪声、振动、舒适性(Noise,Vibration, Harshness, NVH)特性。在挖掘机NVH特性研究中，驾驶室的振动和驾驶员耳旁的噪声有直接的关系，减小驾驶室的振动噪声，可以提高驾驶员的舒适性和工作效率，故对挖掘机驾驶室的噪声研究和分析具有重要的意义[1]。

驾驶室的噪声分为结构声和空气声，而研究表明，当驾驶室密封效果较好时，内部噪声主要以结构声为主[2]。结构声主要是由于发动机的激励通过回转平台传递到驾驶室，引起驾驶室壁板振动并向车内辐射噪声，这类噪声主要是20∼200 Hz 的低频噪声[3]。

本文基于某小型液压挖掘机驾驶室，通过噪声传递函数(Noise transfer function, NTF)分析对驾驶室低频噪声进行研究。首先建立驾驶室有限元模型，计算各工况下驾驶室噪声传递函数分析，运用统计学方法确定主要噪声峰值频率及相应工况；通过模态声学贡献度计算，确定危险工况下噪声贡献量较大的模态阶数，参照模态振型确定驾驶室振动变形最大的车身板件；并对该板件进行形貌优化处理，提高其一阶固有频率，有效降低了驾驶室的噪声传递函数在危险频率下的峰值。

1 驾驶室有限元模型的建立

有限元模型的准确建立是仿真分析的基础。……