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从这里学NVH 读者对象:可以作为机械制造、汽车、航天航空、土木工程、石油化工、海洋工程、船舶、家电等领域的工程技术人员和科研工作者从事NVH工作的参考书,也可以作为理工院校师生学习NVH的教材。
本书主要介绍了工程噪声基础、振动噪声信号采集与信号处理、实验模态测试与实验模态分析等NVH方面的内容。本书使用通俗易懂的语言来描述NVH实践所需的基础知识,极少使用烦琐的数学公式,这样更方便读者理解与应用。内容从实际应用出发,侧重于实际工程问题与常用基本操作,即使是NVH初学者,也可轻松、准确地掌握NVH的基本概念与方法,快速提升NVH工程实践能力。
第□版序言 □□版序言 自序 前言 致谢 绪论什么是NVH □□章工程噪声基础 1.1什么是声波 1.1.1声波的定义 1.1.□声波的描述参数 1.1.3描述声波的基本物理量 1.1.4声波的传播特性 1.□什么是声音 1.□.1什么是纯音 1.□.□声音的频率成分 1.□.3空气声与结构声 1.□.4声音的传播路径 1.□.5怎么评价声音 1.3什么是声场 1.3.1声场的定义 1.3.□声波的叠加 1.3.3近场与远场 1.3.4自由场与消声室 1.3.5混响场与混响室 1.4什么是声压级 1.4.1声压级的定义 1.4.□为何基准是□0μPa 1.4.3声压级的计算 1.4.4灵敏度对声压级的影响 1.5什么是分贝(dB) 1.5.1分贝的定义 1.5.□声音大小 1.5.3dB的性质 1.5.4-3dB 1.5.5dBA 1.5.6dB叠加 1.6有趣的分贝公式 1.6.1相关的正弦声源 1.6.□不相关的正弦声源 1.6.3随机声源 1.6.4叠加原则小结 1.7什么是倍频程 1.7.1倍频程的定义 1.7.□怎么计算中心频率 1.7.3倍频程标准中心频率 1.7.4倍频程的计算 1.8什么是声学计权 1.8.1为什么要使用计权 1.8.□频率计权 1.8.3时间计权 1.9细说传声器 1.9.1传声器构造 1.9.□常见的传声器类型 1.9.3性能指标 1.9.4声场应用类型 1.9.5测量传声器附件 1.9.6怎样选择传声器 1.10传声器测量的声音与人耳听到的声音不一样 1.10.1障碍物对流场的影响 1.10.□影响两者不一致的原因 1.10.3两者的联系 1.11白噪声与粉红噪声 1.11.1白噪声的定义 1.11.□粉红噪声的定义 1.11.3两者的差异 1.11.4应用场合 1.1□什么是声强 1.1□.1声强的定义 1.1□.□声强探头的构造 1.1□.3声强的测量原理 1.1□.4声强的应用 113什么是声功率 1131声功率的定义 113□为什么要测量声功率 1133三个参数之间的关系 1134声功率测量方法 1135测量方法的差异 114基于声压法的声功率测量 1141自由场法 114□混响室法 1143标准声源法 1144现场测量法 1145声压法测量标准 115基于声强法的声功率测量 1151基本原理 115□离散点法 1153扫描法 1154测量方法的差异 116基于声强法的声功率测量 实例 117声音的共振模态 1171声波的驻波现象 117□管道中的传播 1173房间的共振模态 1174模态频率的通用计算公式 1175声音共振模态的特点 第□章工程振动相关知识 □1什么是机械振动 □11基本概念 □1□振动的分类 □13“输入振动系统输出”模型 □14振动要解决的问题 □□什么是固有频率 □□1固有频率的定义 □□□影响因素 □□3为什么存在多阶固有频率 □□4基频和主频 □□5固有频率与共振频率的 区别与联系 □□6激励频率离固有频率多远可 避免共振 □□7固有频率测量 □3为什么只关心低阶固有频率或 模态 □4评价传感器附加质量对模态 频率的影响 □41实例说明 □4□怎么评价影响 □43传感器移动带来的影响 □5什么是频响函数FRF □51FRF定义 □5□FRF性质 □53FRF形式 □54共振峰与□□振峰 □55单自由度FRF □56驱动点FRF和跨点FRF □57为什么有的FRF有□□振峰, 有的没有 □58力锤FRF与激振器FRF的 区别 □59FRF计算 □510FRF估计类型 □511FRF的影响因素 □6FRF先出现共振峰还是 □□振峰 □61共振峰,□□振峰谁先出现 □6□这样的先后顺序是怎样形成的 □63□□振峰的物理意义 □64影响□□振峰的因素 □7传递函数、频响函数和传递率的 区别 □8什么是动刚度 □81静刚度 □8□单自由度系统的动刚度 □83多自由度系统的动刚度 □84源点动刚度 □85悬置动刚度 □86支架动刚度 第3章振动噪声信号采集 31振动传感器怎样选型 311传感器分类 31□常见加速度计类型 313选型指标 314选型原则 3□传感器怎样安装才能满足测试 要求 3□1安装位置 3□□安装要求 33信号AC和DC的区别 331AC定义和DC定义 33□AC耦合和DC耦合 333怎样选择耦合方式 334趋势项 335扭振信号 34采样频率多大才不会使信号幅值 明显失真 35采样频率□倍和□56倍的 区别 351混叠 35□抗混叠滤波器 353为什么要用□56倍 36AD位数对信号幅值的影响 361量化 36□量化误差 363减小量化误差的方法 37采样过程中存在的误差 371潜在的结构问题 37□传感器引入噪声 373接地循环噪声 374导线噪声 375信号调理噪声 376滤波器噪声 377ADC误差 378本底噪声 379计算误差 38如何实现高质量的信号采集 381数据采集的目的 38□测量链的组成 383影响测量的因素 384测量前的准备工作 385采样参数设置 386现场测试 387如何判断信号 39细说动态范围的各种定义 第4章振动噪声信号处理 41DSP基本名词术语及关系 411时域名词术语 41□频域名词术语 413各名词术语之间的关系 4□信号处理若干名词解释 4□1模拟信号与数字信号 4□□时域与频域 4□3角度域与阶次域 4□4传递函数与频响函数 4□5拉普拉斯域与傅里叶域 4□6物理空间与模态空间 4□7阶与阶次 4□8带宽与宽带 4□9宽带与窄带 4□10谱线与线谱 4□11时间分辨率与频率分辨率 4□1□平均 4□13重叠与步长 4□14稳态与跟踪 4□15自谱与互谱 4□16自相关与互相关 4□17相关分析与相干分析 4□18阶次分析与阶次跟踪 43计算信号的RMS 44什么是泄漏 441信号截断 44□周期截断 443非周期截断 444FFT变换要求 445泄漏 446窗函数 45什么是混叠 451混叠的定义 45□混叠实例 453怎样□小化混叠 454计算混叠后的频率 455阶次混叠 46什么是窗函数 461为什么要加窗函数 46□窗函数的定义 463窗函数的时频域特征 464加窗函数的原则 465模态测试所用窗函数 466窗函数带来的影响 47什么是Overall Level 471OA的定义 47□怎样计算OA 473窗函数对OA的影响 474OA与阶次切片的区别 48各种谱函数的区别与应用 481Peak、RMS和PeakPeak 定义 48□频谱Spectrum 483自谱AutoPower 484功率谱密度PSD 485能量谱ESD 486互谱CrossPower 487频响函数FRF 488相干函数 489Overall Level 49幅值修正与能量修正 410各种平均方式的区别 411频谱和线性自功率谱的 区别 4111概念描述 411□能量平均与线性平均 4113对比能量平均和线性 平均 4114结论 41□频谱真的不能线性平均吗 413谱线对随机信号和周期信号的 PSD或自谱的影响 4131讨论参数 413□啤酒和杯子 4133随机信号的自谱与PSD 4134正弦信号的自谱与PSD 4135结论 414什么是ZoomFFT 4141傅里叶变换对 414□ZoomFFT变换过程 第5章试验模态测试 51什么是模态分析 511为什么要进行模态分析 51□模态测试与振动测试的区别 513试验类型的分类 514试验方法的分类 515模态试验设计 5□细说模态分析四大基本假设 5□1线性假设 5□□时不变性假设 5□3可观测性假设 5□4互易性假设 53试验模态测试分析一般流程 531预试验分析 53□建立模态模型 533数据采集 534参数识别 535结果验证 54模态边界条件:自由边界与 约束边界的差异 541刚体运动与弹性运动 54□刚体模态与弹性模态 543自由边界与约束边界的区别 544自由边界与约束边界的联系 545边界支承刚度要求 55为什么要做自由模态分析 551实际工作边界为自由边界 55□为供应商提自由模态指标 553校准数字模型 554确定合适的安装位置 56怎么选择激励方式 561测试设置的差异 56□频响函数的差异 563优缺点总结 564选择的原则 57模态测量自由度的数目与 分布 571测量自由度 57□测量自由度多少足够 573测点布置原则 574测点不合理的影响 58模态分析之几何模型 581几何模型的作用 58□如何生成几何模型 583测点方向与总体坐标不一致 584某些测点没有测量 数据可用 59什么是模态参考点 591模态参考点的定义 59□怎样选择模态参考点 593多参考点的好处 594多参考点的布置原则 595参考点与驱动点的区别 596Testlab中设置的Reference 不一定是模态参考点 510模态分析之窗函数 5101激振器法的窗函数 510□锤击法的窗函数 511模态测试之数据采集 5111采集的基本步骤 511□预采集 5113正式采集 51□什么是锤击法 51□1SRIT和MRIT 51□□移动力锤与移动传感器的 区别 51□3锤击法的主要步骤 513锤击法测试注意事项 5131锤头选择与预触发 513□力谱衰减多少可接受 ⅩⅤⅠⅠⅠⅩⅤⅠⅠ5133平均 5134锤击手法 5135无泄漏测量 514制动盘模态实例 5141什么是重根模态 514□制动盘测量方案 5143制动盘模态分析结果 5144试验模态与计算模态 不一致 515风机叶片模态实例 5151测试设置 515□模态测点布置 5153模态分析结果 516什么是激振器法 5161激振器系统 516□常见的激励信号 5163激振器测量的FRF 5164激振器法的注意事项 517常见的各种激励信号 5171各种激励信号介绍 517□各种激励信号对比 5173激励信号的选择 518激振器的安装 5181激振器支承方式 518□力传感器的安装 5183激励点的选择 5184顶杆的影响 519白车身模态试验注意事项 5191试验工具清单 519□测量准备工作 5193测量建议 第6章试验模态分析 61试验模态数据分析的一般流程 611模态数据选择 61□确定分析频带 613确定系统极点 614计算模态振型 615结果验证 6□什么是极点 6□1极点的定义 6□□极点的类型 6□3极点的性质 6□4确定极点的方法 63什么是模态振型 631模态中的单自由度系统 63□模态振型的定义 633模态振型的性质 634模态振型的缩放方法 64节点、节线、节径和节圆 641节点 64□节线 643节径与节圆 644用节点来表示模态 65什么是模态截断 651模态叠加计算响应 65□结构动力学修改SDM 653模态贡献量分析 66什么是曲线拟合 661为什么要进行曲线拟合 66□曲线拟合简介 67各种常见的曲线拟合方法 671时域拟合与频域拟合 67□单自由度拟合与多自由度拟合 673局部拟合与整体拟合 68什么是稳态图 681稳态图的定义 68□稳态图的计算过程 683残余项对稳态图的影响 69各种常见的模态指示函数 691SUM函数 69□MIF函数和MMIF函数 693CMIF函数 610什么是模态验证 6101振型动画验证 610□FRF综合 6103MAC 6104模态参与 6105模态相位共线性 6106其他验证参数 611什么是工作模态OMA 6111为什么要进行OMA分析 611□什么是OMA 6113OMA的激励 6114OMA面临的挑战 6115测量注意事项 61□什么是工作变形分析ODS 61□1什么是ODS 61□□与模态分析的区别 61□3时域ODS 61□4频域ODS 613什么是刚体惯性参数 6131刚体惯性参数简介 613□为什么需要刚体惯性 参数 6133常规的测量方法 6134基于质量线法的刚体特性 参数识别 614试验模态与计算模态的 区别与联系 6141自由度的区别 614□几何模型的区别 6143求解理论的区别 6144其他方面的区别 6145二者怎么对比 6146二者的关联性 附录名词术语缩写 参考文献 后记
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