基于OTPA方法的拖拉机驾驶室噪声声源贡献量分析.pdf

摘要

拖拉机作为农业领域的关键机械装备，在农业生产中扮演着举足轻重的角色，其

驾驶室振动噪声水平是衡量我国拖拉机整车NVH性能的重要标准，目前对拖拉机的

研究主要聚焦在作业效率、作业适应性与多功能化等方面，然而拖拉机作业时产生的

噪声超过一定阈值会对驾驶员的听力造成不可逆损伤，甚至引发驾驶员产生焦虑、紧

张等情绪，降低其注意力，从而增加事故发生风险。因此，本文开展拖拉机驾驶室噪

OTPA

声声源贡献量分析方法研究，提出基于工况传递路径分析方法（）的拖拉机驾

驶室噪声声源贡献量分析方法，建立拖拉机驾驶室噪声OTPA分析模型，针对传递率

矩阵求逆不适定性问题，提出一种基于贝叶斯算法的OTPA方法，以提升拖拉机驾驶

室噪声声源贡献量分析精度，为制定降低拖拉机驾驶室噪声整改方案提供技术支持。

本文主要研究工作和成果概括如下：

（1）对主流的TPA方法，如传统传递路径分析方法（TPA）、OTPA方法、拓

OPAXTPA

展传递路径分析方法（）进行理论推导，分析各方法的优缺点，结合拖拉

机工作原理及特点，确定本文用于拖拉机驾驶室噪声声源贡献量分析的OTPA方法。

（2）对OTPA方法中传递率矩阵求逆不适定性问题进行分析，针对现有的抑制

方法，如奇异值分解法和Tikhonov正则化法进行研究与分析。在此基础上，提出一

种基于贝叶斯的OTPA改进方法，以提升传递率矩阵求解精度，进一步提高拖拉机驾

驶室噪声声源贡献量分析精度。

3OTPA

（）以三个声源点和一个目标响应点为例开展数值算例分析，分析比较

方法改进前后的声源贡献量分析精度，贝叶斯算法求解贡献量结果的相对误差值较

Tikhonov正则化法降低了3.2%，验证本文所提出的基于贝叶斯算法的OTPA方法在

拖拉机驾驶室噪声声源贡献量分析中的有效性。在此基础上，在半消声室开展了仿真

实验，基于贝叶斯算法的OTPA方法求得目标点贡献量的误差值较Tikhonov正则化

法降低了4.5%，实验结果进一步证实了基于贝叶斯算法的OTPA方法的实际应用效

果。

（4）依托课题组现有拖拉机，开展拖拉机声源定位实验，确定拖拉机驾驶室噪

声主要贡献声源，在此基础上，开展拖拉机驾驶室噪声声源贡献量分析，为指导降低

拖拉机驾驶室噪声提供技术支持，验证了本文所提出的基于贝叶斯算法的OTPA方法

在拖拉机驾驶室噪声声源贡献量分析中的有效性。

关键词：拖拉机；驾驶室噪声；OTPA；贡献量分析

I

目录

第一章绪论1

1.1课题研究背景与意义1

1.2国内外研究现状3

1.2.1拖拉机驾驶室振动噪声研究现状3

1.2.2传递路径分析方法研究现状5

1.2.3工况传递路径分析方法研究现状7

1.3主要研究内容和技术路线9

1.3.1研究内容9

1.3.2技术路线9

第二章传递路径分析方法相关理论11

2.1传递路径分析方法基本原理11

2.1.1传统传递路径分析方法11

2.1.2工况传递路径分析方法17

2.1.3扩展传递路径分析方法19

2.2振动与噪声测试相关理论21

2.3本章小结23

第三章OTPA方法问题分析与改进24

3.1OTPA方