流體噪聲研究主要圍繞著柱塞泵的壓力沖擊和流量脈動(dòng)的瞬變過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模及相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)試研究。

20世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)學(xué)者ZAICHENKO等對(duì)柱塞腔壓力進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，模型中考慮油液的可壓縮性、泄漏以及阻尼槽的節(jié)流作用。受當(dāng)時(shí)條件限制，模型沒(méi)有求解。該模型比較粗糙，誤差較大，后人經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證在實(shí)際壓力超調(diào)為1.3MPa時(shí)，模型預(yù)測(cè)只有0.1MPa，隨著壓力和轉(zhuǎn)速提高，誤差還會(huì)增大；模型無(wú)法對(duì)油液倒灌引起的壓力振動(dòng)過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)。

20世紀(jì)70年代中期，日本學(xué)者YAMAUCHI等首次通過(guò)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)柱塞腔壓力的測(cè)試，得到了柱塞腔瞬時(shí)壓力的時(shí)間函數(shù)模型，為后人進(jìn)行柱塞腔壓力測(cè)試提供了參考。YAMAUCHI等在理論分析時(shí)忽略油液泄漏，對(duì)非線性項(xiàng)進(jìn)行了線性化近似，通過(guò)差分方法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)模型求解。

到20世紀(jì)70年代末，英國(guó)巴斯大學(xué)(UniversityofBath)提出將泵視作一個(gè)流量脈動(dòng)源和泵源阻抗的并聯(lián)組合，并將二者的乘積作為液壓栗流體噪聲特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這種評(píng)價(jià)指標(biāo)原理簡(jiǎn)單，但是這種高阻抗法測(cè)量要求輸出管道要足夠長(zhǎng)(大于60m)，不易實(shí)現(xiàn)，且該方法只能測(cè)試到流量脈動(dòng)源和泵源阻抗的乘積，無(wú)法對(duì)脈動(dòng)因素進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)。20世紀(jì)80年代初，BOWNS等提出采用不同長(zhǎng)度的管道作為泵的輸出管道，進(jìn)行噪聲特性測(cè)量。該方法要通過(guò)對(duì)不同長(zhǎng)度、管徑的管道進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，直到滿足兩次測(cè)量結(jié)果近似，該結(jié)果就是所求解。

該方法最初要對(duì)60多根管道進(jìn)行測(cè)量，采用優(yōu)選方法也要進(jìn)行至少9根管道的測(cè)量，每根管道要對(duì)多點(diǎn)壓力進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)起來(lái)十分繁雜。該方法開啟了人們對(duì)流量脈動(dòng)理論分析和試驗(yàn)測(cè)試的序幕。

20世紀(jì)80年代，英國(guó)巴斯大學(xué)EDGE等率領(lǐng)一批學(xué)者開始柱塞泵流量脈動(dòng)和壓力沖擊比較系統(tǒng)的研究。首先改進(jìn)了多管道流量脈動(dòng)的測(cè)量方法，采用伸縮結(jié)構(gòu)得到不同長(zhǎng)度的輸出管道，節(jié)省了拆換管道的時(shí)間，但要想得到j(luò)q結(jié)果仍然需要對(duì)多組管長(zhǎng)、不同位置進(jìn)行反復(fù)測(cè)試，再對(duì)各組數(shù)據(jù)采用描點(diǎn)擬合估算結(jié)果。隨后他們又提出“二次源”測(cè)量法，該方法將栗視作流量脈動(dòng)源和栗源阻抗的并聯(lián)組合，將管道動(dòng)態(tài)特性的層流流動(dòng)模型jq地應(yīng)用于流量脈動(dòng)測(cè)量，借助輔助栗對(duì)被測(cè)泵的泵源阻抗進(jìn)行測(cè)量。該方法測(cè)試時(shí)間短，僅需5?15min，測(cè)量結(jié)果通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理程序計(jì)算得到，精度較高。該法已成為國(guó)際上jq測(cè)量液壓栗流體噪聲的標(biāo)準(zhǔn)(ISO10767小1996)_]?該方法的缺點(diǎn)在于原理上要求輔助泵能產(chǎn)生比被測(cè)栗的脈動(dòng)頻寬更寬的頻率范圍，輔助泵產(chǎn)生的各次諧波頻率應(yīng)不與被測(cè)泵的各次諧波頻率重合，測(cè)試系統(tǒng)比較復(fù)雜。在數(shù)學(xué)建模分析方面，除了考慮油液的可壓縮性、泄漏因素以及阻尼槽的節(jié)流作用，模型還引入節(jié)流槽內(nèi)油液的慣性項(xiàng)影響，首次得到慣性作用產(chǎn)生的柱塞腔壓力振蕩的過(guò)程；之前的模型在高壓、高速時(shí)壓力超調(diào)反而變小，與實(shí)際不符，改善后的模型對(duì)壓力超調(diào)的預(yù)測(cè)與試驗(yàn)測(cè)試吻合很好但是該模型對(duì)壓力變化過(guò)渡時(shí)間的計(jì)算誤差較大，可達(dá)10%以上。總體來(lái)說(shuō)巴斯大學(xué)在該領(lǐng)域的研究比較系統(tǒng)，成果顯著，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

同一時(shí)期，日本學(xué)者1<：0111^等利用管道動(dòng)態(tài)特性中的層流流動(dòng)模型進(jìn)行流量脈動(dòng)測(cè)量，他們采用高、低阻抗回路對(duì)柱塞泵出口處的壓力測(cè)量，再根據(jù)管道模型推算出被測(cè)泵的流量脈動(dòng)源和栗源阻抗。該方法要求泵的輸出管道既要滿足高負(fù)載阻抗(采用硬管)又要滿足低負(fù)載阻抗(加蓄能器等)，同時(shí)在應(yīng)用管道動(dòng)特性模型時(shí)對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行較大的簡(jiǎn)化，因此該方法測(cè)試過(guò)程較復(fù)雜，精度不高。在理論分析模型上與巴斯大學(xué)類似，但是缺少慣性項(xiàng)，無(wú)法分析流體沖擊振動(dòng)過(guò)程；同時(shí)存在壓力超調(diào)與實(shí)際不符的問(wèn)題。

20世紀(jì)90年代初瑞典林雪平大學(xué)(LinkdpingUniversity)重點(diǎn)針對(duì)流量脈動(dòng)測(cè)量進(jìn)行研究。他們首先提出兩測(cè)點(diǎn)測(cè)量方法，該方法原理類似于“二次源”法，利用測(cè)試系統(tǒng)的主泵與容積元件組合代替“二次源”產(chǎn)生寬頻頻譜區(qū)。近年來(lái)又致力于源阻抗測(cè)試方法(圖1)的研究，該方法的特點(diǎn)是不用建立泵出口管道的數(shù)學(xué)模型，而是直接在脈動(dòng)源的產(chǎn)生位置進(jìn)行測(cè)量，結(jié)合數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試。但是該測(cè)試方法還不成熟，對(duì)內(nèi)嵌式變量泵測(cè)量，當(dāng)頻率較高時(shí)測(cè)量結(jié)果不可靠。目前林雪平大學(xué)仍在對(duì)該方法進(jìn)行繼續(xù)研究。

自20世紀(jì)90年代末開始美國(guó)密蘇里州-哥倫比亞大學(xué)(Missouri-ColumbiaUniversity)MANRING

等[2()-21]在該領(lǐng)域開展了一系列的研究，他們的研究重點(diǎn)集中在齒輪泵脈動(dòng)方面。對(duì)柱塞泵的研究主要進(jìn)行建模分析，基本模型與KOJIMA的模型類似，忽略了泄漏因素的影響，不考慮慣性項(xiàng)影響。對(duì)柱塞泵工作過(guò)程進(jìn)行分段分析，針對(duì)過(guò)渡區(qū)和接通后兩種情況分別建模，使得模型得到細(xì)化。