卡车的噪声与振动及其控制策略 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 黄显利 著

图书标签:

• 卡车
• 噪声
• 振动
• 控制策略
• 工程技术
• 汽车工程
• 车辆NVH
• 振动控制
• 噪声控制
• 汽车技术

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568252928

版次：1

商品编码：12329763

包装：平装

开本：小16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书凝结了作者二十多年国内外卡车NVH的设计制造以及解决NVH问题方面的丰富经验，提供了一站式的卡车振动与噪声问题的控制策略。既有深入浅出、通熟易懂的振动与噪声理论，又有全面完全接地气的实际工程解决方案，还有令人拍案叫绝的解决卡车噪声与振动问题的思路。

内容简介

《卡的车振动与噪声及其控制策略》是一部卡车振动与噪声的百科全书，是一座包罗万象的卡车振动与噪声的历史文献的资料与总结的图书馆，是一个打开总结了几代工程师攻克卡车振动与噪声问题难题的知识宝库的钥匙。该书凝结了作者二十多年国内外卡车NVH的设计制造以及解决NVH问题方面的丰富经验，提供了一站式的卡车振动与噪声问题的控制策略。既有深入浅出、通熟易懂的振动与噪声理论，又有全面完全接地气的实际工程解决方案，还有令人拍案叫绝的解决卡车噪声与振动问题的思路。无论是新入职的工程师，还是工作多年的资深老手，都可以在他们的卡车振动与噪声设计与制造过程中以及在实际卡车噪声与振动的问题解决过程中获得极其宝贵的参考，书中内容也可以用来进一步丰富与充实卡车的产品开发流程各节点中的NVH目标与交付物。读者能够在充分占有历史资料的基础上，用丰富历史经验与知识武装自己，使他们能够站在巨人的肩膀之上，从中获得灵感的启迪，开启智慧之门，创造出卡车NVH的无限可能。

作者简介

黄显利，博士（第七批千人计划专家，北京理工大学教授）

1994年获得美国密西根州立大学博士学位，毕业后进入福特汽车公司，主要负责产品开发工作，对轿车，轻型卡车，多功能车（SUV）内饰的噪声与振动进行设计、分析、实验、定型，2005年被提升为技术专家。

2012年成为国家千人计划专家，任北奔重型卡车集团有限公司中高端牵引车开发项目总师，主持中高端重型牵引车V3ET的开发与商业推广，V3ET成为公司的主打牵引车市场热门车辆。

2016年主持开发新型清洁能源，协调与联合玉柴发动机厂和北奔重汽集团进行使用甲醇替代燃料的V3ET重型卡车的设计开发工作，同时将该甲醇卡车在国际上进行商务推广。

目录

第1章 卡车NVH问题
1.1 卡车的噪声问题
1.2 卡车的振动问题
1.3 卡车的冲击问题
1.4 货物的完整性
参考文献

第2章 卡车的噪声源及控制策略
2.1 发动机各部件的噪声贡献
2.2 发动机的噪声
2.2.1 燃烧噪声
2.2.2 活塞敲击噪声
2.2.3 配气机构噪声
2.2.4 曲轴扭振
2.2.5 齿轮和轴承噪声
2.2.6 进气系统噪声
2.2.7 排气系统噪声
2.2.8 风扇系统噪声
2.2.9 发动机机体辐射噪声
2.3 卡车的轮胎与路噪声
2.3.1 轮胎路噪声的特点
2.3.2 欧盟的轮胎类型批准
2.4 制动噪声
2.4.1 制动啸叫噪声
2.4.2 制动颤振噪声
2.5 噪声与音乐
2.5.1 齿轮比与音阶比
2.5.2 音色与频率谱
参考文献

第3章 卡车的振动源及控制策略
3.1 发动机激励
3.1.1 活塞激励
3.1.2 发动机燃烧振动激励
3.1.3 发动机主轴承的振动激励
3.1.4 发动机的模态分离表
3.2 车轮的激励
3.2.1 轮胎激励
3.2.2 轮毂制动鼓的振动激励
3.3 传动轴系的振动激励
3.4 车桥的激励
3.4.1 转向车轮跃摆振动
3.4.2 转向轮的绕转
3.4.3 车轮跳动
3.4.4 桥的交替跳动
3.5 制动系统的激励
3.5.1 制动颤振（抖动）
参考文献

第4章 卡车的减噪
4.1 噪声的传递
4.2 声学包
4.3 吸声作用
4.4 密封
4.5 声学包的评价与设计应用
4.6 整车噪声目标的实现
参考文献

第5章 卡车的减振
5.1 卡车振动的传递路径与减振硬件
5.2 减振原理
5.2.1 减振器的设计原理
5.2.2 调谐质量阻尼器
5.2.3 调谐质量阻尼器的应用
5.2.4 天棚阻尼减振器
5.2.5 准零刚度减振器
5.2.6 自适应负刚度减振器
5.2.7 准零刚度减振器及其应用
5.3 卡车的车架
5.3.1 车架的几何参数
5.3.2 车架的弯曲刚度
5.3.3 车架的扭转刚度
5.3.4 车架的基本频率
5.3.5 车架弯曲抖振
5.3.6 底盘的平动
5.3.7 超级卡车的车架改进及对卡车NVH的影
5.3.8 车架对车辆NVH的影
5.4 卡车悬挂系统的隔振
5.4.1 板弹簧悬挂
5.4.2 空气弹簧悬挂
5.4.3 空气弹簧悬挂的隔振率
5.5 卡车的驾驶室隔振系统
5.5.1 重卡驾驶室的几何特征
5.5.2 重卡驾驶室的模态特征
5.5.3 重卡驾驶室悬置的偏频
5.6 座椅的减振功能
5.6.1 座椅的减振能力
5.6.2 座椅的振动减振
5.6.3 座椅的模态分离
5.7 人体的振动特性及振动对人的影响
5.7.1 人体振动频率
5.7.2 振动对人的影响
5.8 发动机悬置的减振
5.8.1 发动机悬置的功能
5.8.2 刚体模态与解耦
5.8.3 隔振率
5.8.4 阻尼性能
5.8.5 发动机悬置模态分离策略
5.8.6 发动机悬置对车辆NVH的影响
参考文献

第6章 卡车的模态分离策略
6.1 激励频率
6.2 卡车整车与系统模态
6.3 模态分离的基本原则
6.4 与发动机激励相关的模态分离原则
6.5 车轮激励的模态分离原则
6.6 整车模态分离
6.7 模态振型分布
6.8 模态分离实例
参考文献

第7章 客车的振动与噪声及控制策略
7.1 客车的噪声源
7.2 客车的空腔共振频率
7.3 客车钣金的临界频率
7.4 客车车内噪声与振动
7.5 客车模态分离表
参考文献

第8章 军车的NVH问题
8.1 噪声对乘员的听力危害
8.2 听力保护
8.3 军车的振动
8.4 军车的噪声
8.5 舰船的噪声问题
8.6 飞机的噪声与振动问题
参考文献
索引

卡车：工业巨擘的动力与挑战 卡车，作为现代工业和物流体系中不可或缺的组成部分，以其强大的载重能力和长途运输的优势，支撑着全球经济的运转。从建筑工地的巨型工程车，到纵横高速公路的运输车队，再到穿梭于城市街巷的货运卡车，它们的身影无处不在，扮演着连接生产与消费、驱动社会发展的关键角色。然而，在这庞大而高效的机器背后，隐藏着一系列复杂而严峻的技术挑战，其中，噪声与振动便是最为显著的两大难题。 卡车的噪声源分析：巨兽的咆哮 卡车的噪声并非单一因素所致，而是由多种复杂声源协同作用产生的。理解这些声源的特性，是有效控制噪声的前提。 发动机噪声： 这是卡车最主要的噪声源之一。发动机在工作过程中，燃烧、排气、进气、机械碰撞等都会产生强大的声压级。 燃烧噪声： 燃料在燃烧室内爆燃，产生高压冲击波，是低频噪声的主要来源。 排气噪声： 高温高压的燃气通过排气系统排出时，与大气产生剧烈混合，形成强烈的气流噪声，频率分布较广。排气管的设计、消声器的性能，都对排气噪声有着至关重要的影响。 进气噪声： 空气被吸入发动机气缸时，会产生吸气噪声，尤其在高速运转时较为明显。 机械噪声： 发动机内部各运动部件（如活塞、连杆、曲轴、气门等）相互撞击、摩擦产生的噪声，以及齿轮啮合、泵等附件运转产生的噪声，频率较高，具有金属撞击的特性。 传动系统噪声： 变速器、驱动桥、传动轴等传动部件在工作过程中，齿轮啮合、轴承运转、万向节转动等都会产生噪声。齿轮的加工精度、润滑情况、载荷大小都会影响传动系统噪声的水平。 轮胎与路面相互作用噪声： 卡车轮胎与路面接触时产生的滚动噪声，是卡车行驶噪声的重要组成部分。胎面花纹、轮胎气压、路面状况（粗糙度、平整度）、车速都会显著影响滚动噪声的大小。高速行驶时，这种噪声甚至可能超越发动机噪声，成为主要的外部噪声源。 空气动力学噪声： 当卡车高速行驶时，空气流经车身、车厢、后视镜、驾驶室等部位时产生的气流分离、涡流等会产生空气动力学噪声。尤其是在车头、车顶、侧面等部位，容易形成湍流，发出“呼呼”的声音。 制动噪声： 刹车系统工作时，特别是刹车片与刹车盘（鼓）摩擦时，可能产生尖锐的啸叫声，尤其是在紧急制动或低速行驶时。 附件噪声： 卡车上的一些辅助设备，如风扇、空调压缩机、转向助力泵、发电机等，在工作时也会产生一定的噪声。 卡车的振动分析：隐藏的冲击 振动与噪声往往是相互关联的，振动会引起结构件的变形和变形，从而产生噪声，反之，强大的声波也会激发结构振动。卡车的振动主要体现在以下几个方面： 发动机振动： 发动机工作时的不平衡力、燃烧压力波动、机械运转等都会引起发动机本体及其附件的振动。这种振动会通过发动机支架传递到车架，并进一步传播到整个车身。 传动系统振动： 传动轴的不平衡、齿轮的轮齿损伤、轴承的磨损等都会引起传动系统的振动。这种振动往往与发动机转速或车速相关，会传递到车架和驾驶室。 悬架系统振动： 车辆在不平路面上行驶时，悬架系统吸收路面冲击，但弹簧、减震器等部件的自身特性也会产生振动，并传递到车身。 车身结构振动： 车架、车身面板、驾驶室地板等结构件在承受各种激励（发动机振动、路面不平、空气动力学载荷等）时会发生整体或局部的振动。这种振动不仅影响乘坐舒适性，还可能导致零部件的疲劳损坏。 轮胎与路面相互作用引起的振动： 轮胎的动不平衡、胎面不规则磨损、路面的颠簸等都会引起车辆的振动，尤其是在高速行驶时，影响更为明显。 卡车噪声与振动的危害：不仅仅是烦扰 卡车产生的噪声和振动，其危害远不止于对听觉的干扰和乘坐的不适，而是涉及到多个层面： 对驾驶员和乘客的影响： 听力损伤： 长期暴露在高强度噪声环境中，会导致驾驶员听力下降，甚至永久性耳聋。 健康问题： 振动会引起驾驶员疲劳、肌肉酸痛、头痛、消化不良等，长期可能引发腰椎、颈椎等骨骼问题，甚至影响心血管系统。 情绪和心理影响： 持续的噪声和振动会使驾驶员感到烦躁、焦虑、注意力不集中，影响驾驶安全。 对环境的影响： 噪音污染： 城市交通噪声的主要来源之一，对居民生活质量造成严重影响，尤其是在夜间，会干扰睡眠。 生态影响： 交通噪声可能对野生动物的交流、栖息地造成干扰。 对车辆本身的影响： 零部件疲劳和损坏： 持续的振动会加速零部件的疲劳，导致松动、断裂、磨损加剧，缩短车辆使用寿命。 可靠性下降： 振动可能导致电气连接松脱、紧固件失效，降低车辆的可靠性。 燃油经济性降低： 振动和不必要的声能损耗，一定程度上会增加能量消耗。 控制策略的探索与实践：迈向宁静与平稳 面对卡车噪声与振动的严峻挑战，行业一直在不懈地探索和实践各种控制策略。这些策略通常是多方面、系统性的，旨在从声源、传播路径和接收者等多个环节进行干预。 声源控制： 这是最根本、最有效的控制方式，直接针对噪声和振动的产生环节。 发动机优化： 燃烧过程优化： 通过改进喷油策略、燃烧室设计，实现更平稳、高效的燃烧，减少爆燃和冲击。 进排气系统优化： 精心设计进排气管路，采用高效的消声器（如膨胀式、吸收式、阻抗联合式），控制排气脉动和气流噪声。 机械噪声抑制： 采用高精度加工的发动机部件，优化齿轮传动，使用减振材料和阻尼涂层，减少机械碰撞和摩擦产生的噪声与振动。 低噪声附件设计： 选用低噪声的风扇、水泵、发电机等。 传动系统降噪减振： 齿轮设计与加工： 采用高精度齿轮加工工艺，优化齿形，减少啮合冲击和噪声。 轴承与润滑： 使用低噪声轴承，并确保良好的润滑，减少摩擦和磨损。 传动轴平衡： 对传动轴进行精确动平衡，减少旋转不平衡引起的振动。 变速器与驱动桥优化： 采用低噪声齿轮副，优化箱体结构，减少共振。 轮胎与路面相互作用噪声控制： 轮胎花纹设计： 采用先进的轮胎花纹设计，减少轮胎与路面接触产生的空气动力学噪声和摩擦噪声。 轮胎材质选择： 优化轮胎橡胶配方，提高吸声性能。 路面优化： 在道路建设中采用低噪声路面材料，减少轮胎滚动噪声。 空气动力学降噪： 车身流线型设计： 优化车身外形，减少风阻和气流分离，降低空气动力学噪声。 附件布置优化： 合理布置后视镜、导流罩等附件，减少气流干扰。 制动系统改进： 采用低噪声刹车片材料，优化刹车盘（鼓）设计，减少制动啸叫。 传播路径控制： 在噪声和振动产生后，通过阻隔、吸收、隔断等方式，减少其向驾驶室和外部环境的传播。 隔声： 发动机舱隔音： 在发动机舱内壁、防火墙等位置加装隔音材料，如吸音棉、隔音板等，阻止发动机噪声向驾驶室传播。 车身隔音： 在车门、车顶、地板等部位铺设隔音材料，提高车身整体的隔声性能。 驾驶室整体密封： 优化驾驶室的密封设计，减少外界噪声的侵入。 隔振： 发动机支架优化： 采用高性能的隔振器（如液压隔振器、橡胶隔振器），有效隔断发动机振动向车架的传递。 悬架系统优化： 采用高性能减震器，吸收路面冲击，并设计合理的悬架结构，减少振动传递。 零部件安装优化： 对可能产生振动的零部件进行优化安装，使用隔振垫、弹性联接等。 吸声： 在车厢内部、发动机舱内部等易产生回声的区域，增加吸声材料，降低噪声的传播和叠加。 接收端控制（较少直接用于卡车，但涉及相关方面）： 听力保护： 为驾驶员提供合适的听力保护装备（如降噪耳塞），尽管这并非从源头解决问题，但在某些特定工况下是必要的补充。 乘坐舒适性设计： 通过优化座椅减振、驾驶室内部空间设计等，提升乘坐舒适性，间接缓解振动影响。 未来的发展方向：智能与绿色并存 随着科技的不断进步，卡车噪声与振动的控制策略也在不断演进。未来的发展趋势将更加注重： 主动控制技术： 利用主动噪声控制（ANC）和主动振动控制（AVC）技术，通过产生反向声波或反向振动来抵消噪声和振动，实现更彻底的降噪减振。 新材料的应用： 开发和应用更高效、更轻质的吸音、隔音、隔振材料，如纳米材料、智能材料等，在减轻车身重量的同时，提升降噪减振效果。 集成化与智能化设计： 将噪声与振动控制技术与车辆整体设计更加紧密地结合，实现系统性的优化。利用传感器和智能控制系统，实时监测并调整控制策略，以适应不同的工况。 新能源汽车的影响： 电动卡车虽然发动机噪声大幅降低，但轮胎噪声、空气动力学噪声和传动系统（如电机）的振动和噪声问题依然存在，需要新的控制策略。 法规的驱动： 越来越严格的噪声排放法规将持续推动卡车制造商在噪声与振动控制方面投入更多研发，促进行业的技术进步。 卡车的噪声与振动控制，是一项长期而复杂的系统工程，它不仅关乎驾驶员的健康和舒适，也影响着我们共同生活的环境。持续的技术创新和不懈的实践探索，将不断推动卡车向着更宁静、更平稳、更舒适、更环保的方向发展，为现代社会的发展贡献更强大的力量，同时减少其对环境和人类健康的影响。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在城市周边居住的居民，每天的通勤都伴随着卡车往来的噪音。这让我对卡车的噪音问题深感困扰，也因此对《卡车的噪声与振动及其控制策略》这本书产生了浓厚的兴趣。我一直好奇，究竟是什么样的物理原理导致了卡车如此庞大的噪音？是发动机的轰鸣，还是排气系统的咆哮，又或者是轮胎与路面接触时产生的摩擦声？这本书是否会深入剖析这些噪音的来源，并详细解释它们是如何传播和影响我们生活的？更令我期待的是书中关于“控制策略”的部分。我希望它能介绍一些切实可行的方法，来减少甚至消除卡车的噪音。比如，是否有一些新型的材料或者设计能够有效吸收声波？或者，是否可以通过优化卡车的设计来降低其产生的振动，从而减少二次噪音的产生？我希望这本书能够提供一些案例，展示这些控制策略在实际应用中的效果，让我了解有哪些技术正在被用于改善我们的居住环境。作为一个普通人，我可能无法完全理解其中高深的工程理论，但我希望这本书能够用清晰易懂的语言，配以相关的图表和数据，让我能够对这个问题有一个更全面、更深入的认识，并对未来卡车技术的改进抱有更多的信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对环境保护和社会可持续发展议题非常关注的读者，而交通工具的噪音污染一直是影响城市生活质量的重要因素。因此，当我看到《卡车的噪声与振动及其控制策略》这本书时，便毫不犹豫地产生了阅读的兴趣。我希望这本书能够从更宏观的视角，阐述卡车噪音和振动对环境、生态以及人类健康可能造成的长期影响。书中关于“控制策略”的部分，我更希望看到的是那些具有创新性和前瞻性的解决方案。例如，是否会有关于新型动力系统（如电动卡车）在噪音控制方面的优势与挑战的讨论？书中是否会提及一些关于城市交通规划和管理层面的措施，与车辆本身的控制策略相结合，共同达到降噪减振的目的？我希望这本书不仅仅停留在技术层面的讲解，更能引发读者对如何构建更宜居、更和谐的城市交通系统的思考。书中是否会提供一些量化的数据，例如，不同控制策略能够降低多少分贝的噪音，或者减少多少比例的振动？这些数据将有助于我更直观地理解技术的有效性，并认识到我们在解决交通噪音问题上所做的努力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程领域有着浓厚兴趣的普通读者，最近有幸接触到了《卡车的噪声与振动及其控制策略》这本书。虽然我并非卡车制造或声学领域的专业人士，但这本书的选题立刻吸引了我。我一直对城市交通中的卡车产生的轰鸣声和带来的地面震动感到好奇，尤其是在夜深人静时，那种巨大的声响着实让人难以忽视。这本书的出现，仿佛为我揭开了这背后隐藏的科学奥秘。我期待它能用一种易于理解的方式，解释卡车产生如此大的噪声和振动的根源，是发动机的排气系统，还是轮胎与地面的摩擦，抑或是车身结构的共振？更重要的是，我希望能了解到，工程师们是如何运用各种“策略”来“控制”这些令人不适的因素的。书中提及的“控制策略”让我联想到了各种高科技手段，比如主动降噪技术、新型减震材料的应用，甚至是一些我尚未了解到的前沿技术。这本书是否会详细介绍这些技术的原理和实际应用案例？我希望它能提供一些生动形象的比喻和图示，帮助我这个非专业读者也能领略到工程技术的魅力，理解如何通过巧妙的设计和技术创新，让我们的生活环境变得更加宁静和舒适。总而言之，我对这本书充满了期待，希望它能成为一本兼具科学性与通俗性，能够引发我深入思考的读物。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在汽车行业工作的基层技术人员，我一直关注着车辆在NVH（噪声、振动与声振粗糙度）方面的最新研究和应用。《卡车的噪声与振动及其控制策略》这本书无疑为我提供了一个深入学习和提升专业知识的绝佳机会。我非常期待书中能够详细剖析卡车不同工况下的噪声与振动特性，并深入探讨其产生机理，特别是那些难以解决的共振和传递路径问题。书中关于“控制策略”的论述，我希望能涵盖从设计源头到生产制造，再到后期维护的全过程。例如，在设计阶段，如何利用多体动力学仿真和声学分析来优化结构布局和部件选择？在制造过程中，如何通过精密的加工工艺和材料应用来抑制噪声和振动？在后期维护方面，是否有相关的诊断技术和维修方法来解决NVH问题？我尤其希望书中能够介绍一些先进的仿真工具和实验测试方法，以及如何将这些工具和方法有效地应用于卡车的NVH问题的解决。此外，我也希望书中能够提供一些行业内的案例研究，分享其他企业在卡车NVH控制方面的成功经验和遇到的挑战，这将对我今后的工作有着重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

我对机械工程和车辆动力学领域一直抱有极大的好奇心，而《卡车的噪声与振动及其控制策略》这本书的主题恰好触及了我的兴趣点。卡车作为现代物流体系中不可或缺的交通工具，其产生的噪声和振动问题，不仅仅是影响居住环境，更是与车辆的性能、耐久性以及驾驶员的舒适度息息相关。我特别希望能在这本书中找到关于卡车噪声源的详细分类和辨析，例如，发动机、传动系统、制动系统、空气动力学噪声等等，它们各自的产生机制和贡献程度究竟如何？书中提到的“控制策略”，我更是充满期待。我希望它能涵盖从源头控制到传播途径阻断，再到接收端防护的全面技术解决方案。例如，是否会介绍先进的发动机降噪技术，如燃烧过程优化、新型排气消声器设计？对于车身振动，是否会涉及到主动隔振、被动阻尼技术，甚至是新型复合材料在降低结构振动方面的应用？此外，我也希望书中能提供一些关于不同控制策略的优缺点对比分析，以及在不同应用场景下的最佳选择建议。这本书能否让我了解到，工程师们是如何在满足性能要求的同时，最大程度地降低卡车的噪声与振动，从而提升整体的车辆品质和用户体验？