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主题:机械工程 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-01-20

机械工程论文范文

论文

目录

  1. 第一篇机械工程论文范文参考:工程机械臂系统结构动力学及特性研究
  2. 第二篇机械工程论文样文:中国工程机械产业国际竞争力研究
  3. 第三篇机械工程论文范文模板:多自由度可控机构式新型工程机械设计理论与方法研究
  4. 第四篇机械工程论文范例:满意优化原理及其在机械工程领域中的应用研究
  5. 第五篇机械工程论文范文格式:工程机械司机室内噪声信号盲源分离及特性研究

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第一篇机械工程论文范文参考:工程机械臂系统结构动力学及特性研究

随着计算机技术和产品设计技术的飞速发展,高速化、高精度、抗冲击、低噪声、轻量化和长寿命成为机械产品性能的发展趋势,其动态特性研究越来越成为机械产品设计的关键,正成为国内外专家研究的热点.工程机械臂是各种工程机械设备的关键、重要部件,是一种多功能高效机械部件,其动力学性能决定着工程机械整机的性能发挥.工程机械的作业工况通常比较的恶劣,工程机械臂所受的载荷情况非常复杂,为保证其工作安全可靠,提高施工质量和作业效率,对其进行准确的动力学分析非常必要.

工程机械臂通常是冗余自由度、强非线性、刚柔耦合的多体系统,其动力学及特性研究涉及到多体动力学以及控制、结构动态优化、运动学逆问题等方面的问题.

目前技术条件下对工程机械臂动力学的研究在产品建模、仿真模拟、数值计算等关键技术均处于探索阶段,而用户对工程机械产品的性能要求日益增长.因此,对于工程机械臂系统动力学及特性研究具有重要的理论价值和实际的工程意义.

本文以工程机械臂系统为研究对象,主要研究多体动力学尤其是柔性多体动力学理论在建模、仿真方面的应用,重点是进行理论性的分析.对工程机械臂的动力学建模、仿真、数值计算以及运动控制、结构动态优化等方面作了细致的研究工作,并结合液压挖掘机及大型船用挖掘机机械臂实例进行研究,主要研究内容归纳如下:

1)研究了工程机械臂的多刚体动力学方程及柔性多体动力学方程的建模方法,主要讨论了等效有限元方法和拉格朗日定理,重点研究了柔性梁的多体动力学理论基础.

2)采用基于集中质量和惯量的等效有限元法建立液压挖掘机机械臂的动力学微分方程,运用龙格-库塔(Runge-Kutta)数值求解法对运动微分方程进行推导和数值求解,对各臂杆的动力学特性进行了分析,并运用ADAMS软件进行仿真分析.

根据柔性多体动力学理论,采用模态函数描述臂架的弹性变形,采用LAGRANGE定理和虚功原理建立液压挖掘机臂架系统刚柔耦合的非线性动力学方程,并通过数值求解、动力学仿真的方法对建立的动力学方程进行分析.

对已建立的动力学方程利用MATLAB进行数值求解,运用仿真软件ADAMS及NASTRAN建立液压挖掘机机械臂刚柔耦合模型并进行仿真分析,并对比二者结果.运用数值求解的方法进行模态计算和动力学响应分析,求解相关几何参数的一

阶固有频率灵敏度,分析影响机械臂动力学特性的主要模态参数.

3)考虑大型船用挖掘机机械臂的轴向变形,采用拉格朗日定理建立其柔性机械臂动力学方程,采用数值求解的方法,利用复模态分析中的状态矢量法对机构动力学控制方程进行了解耦,得到机械臂在标称运动附近振动固有频率和大范围刚性转动角速度的关系.

应用UG、NASTRAN、ADAMS等软件建立了柔性臂架、柔性变幅绳、柔性抓斗提升钢丝绳、刚性支架、刚性回转平台的船用挖掘机虚拟样机模型.根据船用挖掘机机械臂系统结构及工况特点,施加载荷并进行动力学分析,通过后处理模块,得到系统位移、速度、加速度等动态性能,以及连接点的铰接力和动臂的动态应力等特性.

4)研究液压挖掘机机械臂的轨迹规划及运动控制.分析了工程机械臂控制策略理论基础,根据控制原理及机械臂铲斗运动轨迹跟踪控制表达式,建立工作装置机械臂PID控制模型及基于RBF神经网络的PID控制模型,运用Matlab及相关软件对控制模型进行仿真计算,分析了系统的动态响应和稳态误差,并得出基于RBF神经网络的PID控制优于常规控制的结论,能够实现挖掘机工装轨迹的智能控制.

5)利用模态分析、谐响应分析确定对系统动态性能影响最大的模态频率,以此为基础构建动态优化的目标函数,再利用灵敏度分析缩减设计变量以提高动态优化的效率.

利用有限元分析软件中的优化模块对液压挖掘机工作装置机械臂结构系统进行了动态优化设计.

采用拉格朗日乘子法将液压挖掘机工作装置机械臂结构约束动态优化问题转化为无约束的动态优化问题,得到此拉格朗日函数的极小值点并且此拉格朗日函数极值点将逐步逼近原目标函数的约束最优点,由收敛准则可得近似最优解.

以有限元分析为基础,将正交试验法与BP神经网络结合,建立了工作装置机械臂结构设计变量与动态特性之间的非线性映射关系的神经网络模型,用遗传算法优化神经网络模型得到最优解.

第二篇机械工程论文样文:中国工程机械产业国际竞争力研究

工程机械产业是国家经济的基础,在国民经济中占据重要地位.现阶段我国工程机械产业的发展正处于关键时期,而目前的国内外形势使得我国工程机械产业面临的国际竞争更加激烈.本文选择工程机械产业的国际竞争力研究作为研究对象,研究其发展现状、未来趋势和国际竞争力,以找到中国工程机械产业面对更加激烈国际竞争的应对之策,为我国工程机械产业政策的制定和工程机械企业的决策提供理论依据.

第1章是本文的绪论,全面阐述中国工程机械产业所处的全球经济一体化和中国经济增速换挡的背景,说明了本文的研究目的和意义,介绍了本文的研究方法,总结了本文的创新与不足.

第2章是国内外相关研究综述,对关于产业竞争力的定义,国家竞争力和产业竞争力之间的关系,产业竞争力的影响因素,产业竞争力的评价方法等方面理论文献进行了回顾.

第3章在国内外关于企业竞争力和产业竞争力的文献基础之上,提出从企业竞争力入手研究产业的国际竞争力,将产业国际竞争力的影响因素划分三个层次:基础性因素、决定性因素和系统性因素,并以此为结构研究中国工程机械产业国际竞争力.

第4章分析了中国工程机械产业国际竞争力的系统性因素和部分基础性因素.研究结果表明虽然过去十几年时间中国工程机械产业经历了长足的发展,但面临的国内外形势不容乐观.受中国经济增长速度下降和全球经济不景气影响,工程机械产业的有效需求正在减少.中国正在从连续多年持续两位数的高速增长转向中高速增长,固定资产投资增长放缓.这种趋势很有可能将会是长期性的,而工程机械产业与经济增长速度和固定资产投资增速相关性较大,未来工程机械产业市场竞争将会更加激烈.

第5章研究了中国工程机械产业国际竞争力决定性因素之一的技术水平.研究结果表明跨国公司FDI投资通过市场竞争和技术示范效应、前后向关联等途径带来的技术溢出效应较为显著,而通过人力资本流动所带来的技术溢出效应相对较小.总体上看,FDI投资技术溢出效应是我国工程机械产业快速追赶技术差距,增强国际竞争力的重要途径,但继续通过学习跨国公司技术来提高技术水平已经变得很困难.因此本土企业应当加强自主研发能力的培育,但是利用面板数据模型研究发现,R&,D投入对于中国工程机械产业产出弹性约为0.19左右,其作用仍然低于资本和劳动力.出现这种情况的原因可能是因为目前中国工程机械产业仍然处于规模报酬递增阶段,增加生产要素可以提高工程机械产业产出.中国快速的经济发展和固定资产投资建设带来了大量的工程机械需求,企业扩大市场的最直接方式就是通过扩大投入生产更多的产品,并通过负债销售等方式刺激销售.但是当中国经济增长速度放缓并导致需求减少的时候,企业必须要通过在技术上占据优势来获得竞争力.目前中国企业在技术上的劣势比较明显,需要未来通过增加研发投入,改进研发效率等方式进行追赶.

第6章分析了另一项中国工程机械产业国际竞争力决定性因素——经营效率.利用了DEA交叉评价分析方法比较了国内和国外工程机械企业的经营效率,结果表明中国工程机械企业在投入产出的效率方面并不弱于国外企业.在DEA效率评价分析当中,中联重科排名第一,国际巨头卡特彼勒排在次席,徐工机械和三一重工紧随其后.但是中国企业在经营效率得分中排名较高并不能排除其中是否有中国生产要素价格较低的影响.中国巨大的人力资源优势不仅可以表现在低端的劳动密集型产业中,同样可以表现在一些高技术产业当中.熟练技术工人和工程师的薪资水平远远低于国外,政府常常以较低甚至免费的价格将土地等资源供给企业使用,银行也以较低的利率为大企业提供贷款.因此,虽然中国企业在效率评价中占优,但是并不能判断出中国工程机械企业是真正的比国外企业更具有效率,还是因为中国的生产要素价格更低导致.同时,值得注意的是中国的要素价格正在逐渐上升当中.

第7章研究了在中国工程机械产业在发展过程中具有重要作用的集群效应,认为产业集群是形成产业竞争力的有效发展模式,是中国工程机械产业获得国际竞争力的重要途径.经过了多年的发展,中国工程机械产业形成了徐州、常州、长沙、济宁、厦门和柳州为代表的6大集群.本章对中国工程机械产业集群竞争力的形成因素,以及产业集群和产业竞争力之间的相互关系进行了分析和论述.

本文第8章在前面几章研究的基础之上构建了工程机械产业的国际竞争力指数.经过分析本章选取了区位因素、规模因素、技术和创新因素以及经营效率等四个方面的因素来衡量工程机械企业竞争力.其中区位因素包含了GDP增长速度、固定资产投资增长速度、全球销售额前10的企业数量等指标,规模因素包含了公司员工数量、总资产和固定资产等指标,技术和创新因素包含了R&,D费用占销售收入比重、R&,D人员占比、产品平均价格等指标.通过灰色关联度分析找出各个指标影响竞争力的重要程度,各指标重要程度排序为总资产>,经营效率>,固定资产>,R&,D人员占比>, R&,D费用占销售收入比重>,公司员工数量>,固定资产投资增长速度>, GDP增长速度>,全球销售额前20的企业数量>,产品平均价格.根据分析结果,为各个指标分配了合理的权重.利用加权和法建立竞争力指数,按照总分高低参评企业排序为中联重科、卡特彼勒、三一重工、徐工机械、小松、特雷克斯、日立建机、斗山、厦工股份、山推股份、柳工、山河智能.虽然从得分情况来看,中国工程机械企业取得了较好的成绩,但是中国企业得分主要因为在区位因素和经营效率两项上得分较高,而这两项得分较高的原因并不是一定能够持续下去的,需要努力提高在其他指标当中的低分以弥补在这两项当中的下滑.


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第9章在前文研究的基础之上,提出了提高中国工程机械产业国际竞争力的战略对策,主要从如何加快自主研发能力的形成,利用资本运作积极开展海外收购,积极谋划海外布局,提前筹划应当贸易摩擦,扶持龙头企业发展以提高产业集中度,加快发展高端工程机械制造,以及从产业集群视角增强中国工程机械产业竞争力的策略进行阐述.

在对工程机械产业进行了全面分析之后,最后是论文的主要结论.

第三篇机械工程论文范文模板:多自由度可控机构式新型工程机械设计理论与方法研究

工程机械是我国装备工业的重要组成部分,在农田、水利、交通、市政建设维护和各类综合性机械化施工方面发挥了重要的作用.但是,现有工程机械产品存在一些不足之处.以挖掘机为例,传统单自由度机械式挖掘机坚固耐用,但输出不够灵活;液压式挖掘机可实现柔性化的输出,但又存在液压系统零部件加工装配要求高、寿命不长、漏油等缺陷.这是工程机械领域一个长期未能取得突破的棘手难题.

多自由度可控机构是机械技术与电子技术有机结合的产物,具有输出柔性化、刚度高、惯量低、承载能力强、动力学性能好等特点.国内外学者对可控机构开展了较多研究工作,但总体说来,有关成果还比较-零散、孤立,多是针对某种可控机构(如平面两自由度五杆机构)的研究,可供工程实际应用的机构构型依然很少.而且所讨论的多为平面机构,对空间可控机构的研究鲜见报道,尤其结合工程实际应用的研究还较少.

针对上述问题,本文将多自由度可控机构应用于工程机械产品,研究这类机构面向任务创新设计相关的理论和方法,主要工作及创新点如下:

1.提出了基于功能分析的面向任务机构型综合方法,并将其应用于工程机械产品的创新设计当中:

在对现有工程机械输出动作要求、机构拓扑结构要求等全面分析的基础上,运用功能分析方法,通过功能求解模型求解得到其输出运动的规律和特性.通过机构构型演化和基于螺旋理论的约束综合,发明了一系列平面可控机构式、空间可控机构式、变胞可控机构式工程机械产品的执行机构.

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2.提出了新型可控机构式工程机械的结构学分析理论和方法:

针对平面和空间可控机构各自的结构特点,在运动副运动自由度旋量描述的基础上,求解了机构各运动链运动螺旋系的基.基于互易螺旋理论,研究了运动链终端约束及其在约束下的自由运动,进而得到了这类机构末端执行器受到的约束以及在此约束下的自由度数和运动输出规律,

针对具有变胞功能可控机构的特点,综合运用构态邻接矩阵、拓扑图、变胞机构的基因建模与构态进化的拓扑结构分析方法等,分析其工作原理和构态转化特点,得到了机构构态演变过程的生物学进化特性,发展了自由度为0的两种有向阿苏尔杆组作为新的变胞元并给出其表达方式,获得了变胞进化生长过程中构型的转化方式和蜕化方法,最后通过进化计算,得到了变胞源装载机构的基因模型表达式.

3.提出了新型可控机构式工程机械的运动学分析理论和方法:

针对平面可控机构式挖掘机的特点,以一种正铲式平面三自由度可控挖掘机构为例,运用闭环矢量法和约束方程建立了机构运动学模型,分析了机构的速度和加速度特性,求解得到了一阶和二阶运动影响系数.根据隐函数存在定理,求解了机构处于理论工作空间边界的条件,得到了机构的理论可达工作空间,

针对空间可控机构式装载机的特点,运用D-H参数法建立了铲斗可实现两维转动输出的可控装载机构的运动学模型,进而通过位移群的平移计算,求解得到了铲斗运动学输出参数与各个输入变量之间的映射关系.

4.提出了新型可控机构式工程机械的动态性能分析理论和方法:

以正铲式平面三自由度可控挖掘机构为例,考虑到驱动电机转子偏心旋转引起不均匀磁场的机电耦合关系,运用有限元建模方法建立了此类可控挖掘机构整个系统的耦合动力学模型,利用多尺度法,研究了系统在驱动电机电磁参数激励下的主共振问题,得到其在此情况下的一阶近似定常解,分析了系统主共振机理.

在上述理论分析的基础上,建立了多自由度可控机构式新型工程机械的虚拟样机模型,并进行了仿真分析.依据仿真结果,结合挖掘机和装载机完成典型挖掘、装载动作的要求,选取了各自驱动电机的型号以及相应的运动控制卡,设计了电气控制柜并开发了相关控制软件,完成了控制系统的搭建.制造了物理样机模型两台并进行相关实验,对本文所提出设计理论和方法予以验证,为后续实物样机的试制提供了参考.

第四篇机械工程论文范例:满意优化原理及其在机械工程领域中的应用研究

“令人满意准则”在它产生之初,就闪烁着耀眼的、充满着人类智慧和人性需求的光芒.在短暂的发展历程中,它那么精彩,那么具有创造性,而又那么富有人情味,以至它不同于一般的科学理论,它不仅吸引着众多不同层次、不同领域科研工作人员的精心奋斗,而且对那些社会工作者,对那些企业和人民大众何尝不是一种心灵呼唤的宠儿.然而,这个宠儿毕竟年少,和“优化”这位科学殿堂里的长者相比又是那么的微小,那么不完善、不系统.在国家自然科学基金(高技术新概念新构思探索)(59685003)“机械结构系统综合性能映射建模及优化设计方法研究”、教育部优秀青年教师资助计划(1766)“基于令人满意准则的机械结构系统混合软计算研究”、四川省跨世纪杰出青年学科带头人培养基金“机械结构系统智能优化原理方法研究”和机械传动国家重点实验室开放课题基金“机械传动模糊可靠性分析与满意优化设计研究”的资助下,作者有幸接触这个新的研究方向,被它的风采所吸引,也尝试做了一些微薄的努力.

三年来,作者在黄洪钟教授和周仲荣教授的悉心指导和关怀下,克服了诸多的困难,终于完成了本博士论文.本文凝聚了两位导师的大量心血和作者的大量艰辛.

本文概述了目前最新的最优化技术,分析了最优化理论的一些局限性,综述了满意度研究的发展现状,建立和完善了满意度原理的理论体系,深入系统地研究了多目标满意优化问题,并对机械设计中的几个实际问题进行了分析.主要包括以下内容: (1)第1章绪论部分,概述了最新的最优化理论与方法,分析了传统优化理论存在的局限性,重申了在许多实际工程应用和社会生活领域中人们往往追求“满意”而不是“最优”,对于许多问题“满意度原理”比“最优化理论”更有效.

(2)第2章的2.1~2.2节,对满意度研究进行了综述,详尽地对令人满意准则的产生以及满意度理论的发展和研究现状进行了分析和归纳,阐述了进行满意度原理系统研究的必要性和重要性.

(3)第2章的2.3节以及第3章,在定义满意标准、满意度等概念的基础上,论述了满意度原理的研究范畴、研究对象,研究了满意度、满意解及其集合的表示、运算和相互关系,然后通过分析满意度原理的特点、意义以及第11页 西南交通大孝搏士研究生学位论文满意度原理与最优化理论、计算智能等学科的关系,揭示了满意度原理的本质,完善了满意度原理的理论体系.

()第4章对满意问题进行了讨论和实例分析,指出满意度原理可应用到被处理问题的诸多环节.一方面它可作为独立的理论出现,它所处理的满意问题覆盖了几大类问题,给出了满意问题一般性的分析方法和求解过程,另一方面满意度原理也适于作为一种准则,通过引入到优化等学科领域的理论研究和求解过程中而发挥其作用.并就几个应用领域,针对一些具体情况进行了分析,介绍了满意度原理在这些领域的应用方向;提出了基于目标函数的、按照解的搜索代价的、依据解空间搜索比例的、利用模糊逻辑的以及基于神经网络的满意度函数的建立方法.

* 第5章系统地研究了满意优化问题.概述了多目标优化方法,给出了满意优化问题的应用范畴,对多目标满意优化问题的求解过程进行了分析.

对于第1类多目标满意优化问题,通过从目标函数或相关信息中构造满意度函数,把原问题转化为以求最大满意度为目标的新问题,给出了问题求解的一般步骤.对于满意度函数表示较难的第二类多目标满意优化问题,给出了通过BP网络来获取满意度的方法,在采取遗传算法实现解的搜索的同时,应用此BP网络对获取的解进行满意度评价和选择.

的)第6、7章讨论了满意优化的应用.第6章基于第一类多目标满意优化,对一个代数函数优化、蜗杆传动多目标满意优化、路网车流径路优化等实例进行了实际的分析计算.第7章对装载机工作装置的设计方法进行了讨论,分析了其设计要求,建立了设计模型,然后基于第二类多目标满意优化方法,利用问题中隐含的解的质量衡量标准,参照一些成型的装载机工作装置的设计方案,给出了更加合理可行的装载机工作装置的满意优化设计方法.

* 最后,结论部分对论文工作进行了总结,对满意度的研究进行了展望.

综上所述,本文对满意度进行了一些研究工作,在满意度理论研究方面取得了部分进展,为解决某些传统最优化理论不能解决的问题,提供了一种新的求解思路和方法,具有一定的理论意义.通过把多目标满意优化引入到机械设计中,给出了更加合理有效的装载机工作装置等机械产品的满意优化设计方法,对求解实际问题具有一定的指导意义.-

第五篇机械工程论文范文格式:工程机械司机室内噪声信号盲源分离及特性研究

目前我国工业化建设进展迅速,工程机械设备在基础设施建设及工农业生产中发挥着突出作用.工程机械行业已发展成为我国机械工业中的第四大行业,国产工程机械设备技术水平获得了很大提升.随着工程机械行业的快速发展以及各国环保政策的大力推行,人们对于工程机械的综合性能提出了更高的要求,对于工程机械的舒适性和噪声控制的要求也越来越严格.工程机械司机室内噪声作为NVH(Noise、Vibration、Harshness)重要指标之一,越来越受到广泛的关注.为增强我国的工程机械产品国际竞争力,推动我国向着工程机械制造强国转变,对司机室内噪声问题进行研究具有重大的现实意义.

推土机司机室受到多种振动和噪声激励影响,各噪声源具有各自的时频特征.当在多个噪声源共存的情况下,降低司机室噪声,需要抑制最主要噪声源,才能取得明显的降噪效果.因此,确定噪声源是降低噪声限值的首要工作.由于多个噪声源的同时作用,测试采集得到的噪声信号包含多种复杂的瞬变非稳态信号和少数稳态信号的叠加,研究司机室振动噪声源及特性,是实现噪声源定位的重要基础.

研究发现司机室内噪声、振动信号是含有一定噪声的非平稳信号,采用小波等时频分析方法能够其进行详细的研究,但需依据信号特征反复调整参数才能取得较好的分析效果,而EEMD能够将非线性、非平稳信号自适应分解成为一族固有模态函数IMF,这将有效的提高振动、噪声信号分析效率.但EEMD方法也存在着参与运算的白噪声信号影响分解效果的问题.改进的EEMD方法即MEEMD方法,在保持EEMD分解的优点的同时,减小了参与辅助计算的白噪声残留,对IMF分量的模态分裂也有较好的抑制作用.本研究将MEEMD方法应用到推土机司机室内振动噪声信号特征分析上,可改进现司机室内振动噪声源特征分析效果.

推土机司机室内振动噪声源众多,且传入路径复杂,由于工程实际测试时相关测量使用的传感器数量限制,如何利用有限的观测信号识别多个源信号,是欠定盲识别的难题.研究表明,单通道信号经MEEMD分解,拓展为多个带有源信号的特征信息的IMF分量,从而实现欠定问题到正定问题的转换.本文将采集的振动、噪声信号的MEEMD分解结果作为冗余的观测分量,分别利用协方差矩阵特征值分析方法和信号稀疏性特征分析方法,探讨司机室内振动噪声源的数目估计,为实现司机室内振动噪声源准确识别提供研究基础.

利用IMF分量进行振动噪声源识别时,由于MEEMD方法分解得到的IMF分量之间总存在一定的耦合信息,需要对IMF信号进行解耦,即去除各IMF信号间的相关性.IMF分量组合的观测阵代表了多个源信号的线性混合,采用独立成分分析(ICA)从混合矩阵分离出若干相互独立的成分,但现有方法受数值计算迭代初值的影响具有不确定性,且基于负熵的固定点算法(Fixed-Point Algorithm-FICA)的稳定性需要改进,本研究将MEEMD和ICA方法相整合改进,将其应用于司机室内噪声源的分离和识别,并通过相干分析与时频分析相结合的技术对噪声源进行定位,最后从隔声和减振两方面入手对司机室内噪声的进行了综合治理.

综合以上问题的分析,本研究展开了以下内容的研究:

结合推土机的结构和司机室的特点,对司机室内噪声来源、噪声传播途径和产生机理进行了分析,对多个型号推土机司机室内振动、噪声信号进行初步分析,确定司机室内振动噪声信号大致特征.采用四种不同的小波函数对多个型号推土机司机室内振动、噪声信号进行了时频分析,确定最优的复Morlet小波参数,并与STFT时频分析比较分析效果,研究发现复Morlet小波和STFT变换各有优点,可根据信号的特点选择合适的时频分析工具.

将MEEMD方法引入推土机司机室振动噪声源特征识别研究中,结合相关系数分析筛选有效IMF分量组合.结合IMF分量时频特征分析,研究了型号I司机室内底板振动信号、耳旁噪声信号,分析与司机室内振动噪声信号密切相关的各IMF分量.采用IMF分量的能量变化指标研究了运行工况变化对IMF分量能量特征的影响情况,根据能量变化的情况确定转速工况对耳旁噪声各IMF分量的影响,对敏感的IMF分量进行追踪和定位,为进一步实现驾驶室内噪声治理提供分析基础.

利用MEEMD将单个观测信号拓展为带有多个源信号特征信息的IMF分量组合,将欠定盲分析问题转化为正定问题.采用两种不同的分析方法分别利用单通道观测信号进行了源数估计:(1)根据观测阵信号子空间维数估计原理,将特征值方法应用于IMF分量构成的观测信号的分析中,对源信号的个数进行估计;(2)根据观测信号在时频域的稀疏性原理,将IMF分量构成的观测信号进行时频域转换,提取信号的稀疏特征向量进行源数估计.采用两种分析方法对型号Ⅱ推土机司机室内耳旁噪声和底板振动信号进行了源数估计,并对得到噪声合成信号Simf和振动合成信号Vimf,进行时频分析,分析影响司机室内耳旁噪声的主要频率.

对MEEMD和ICA方法进行整合,通过添加迭代步长参数α对基于负熵的固定点算法进行了改进,结合分离性能指标,选择最优的参数设置.采用整合改进的MEEMD和ICA方法,结合相干分析与时频分析相结合的技术,对型号Ⅰ推土机司机室内噪声信号进行盲分离,并对型号Ⅰ推土机司机室内振动噪声进行了分步分阶段治理,有效降低了司机室内耳旁噪声.从隔声和减振两方面入手的分阶段的综合治理的实验结果也验证了对司机室内噪声的综合治理行之有效.通过改进减振系统有效降低了低速工况下的噪声水平,而隔声措施对于降低中高速工况下的噪声效果较明显.

本研究以某系列液压式履带推土机研究对象,实现了工程机械司机室内噪声盲源分离,以司机室内振动噪声源估计、噪声源识别和特性分析为主要内容,以现代信号处理方法MEEMD、ICA时频分析以及信号稀疏特征分析等多种方法为手段,对司机室内复杂声场内盲源分离方法及关键技术进行了研究.研究结论和提出的研究方法对其他类型的工程机械具有一定的借鉴意义.本研究还存在一定的不足,主要有以下两个问题需要继续研究和完善:

(1)研究了某系列3种型号推土机的司机室内振动噪声情况,但未涉及到其他类型的工程机械,研究范围还需要拓展,使文中提出的研究方法应用更为广泛,

(2) MEEMD分解对非平稳信号分析具有一定的优势,但存在计算效率低的问题,参数选择的设置也有待进一步优化,未来可以建立参数选择的优化指标,提高算法的计算效率.

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