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解决方案

动力设备—振动噪声


  

现状:

      动(dong)力(li)装置自身特(te)有的振动(dong)噪(zao)声特(te)性,随着动(dong)力(li)装置功率增加、转(zhuan)速升高(gao)、结构轻(qing)(qing)型,如舰船用(yong)高(gao)速轻(qing)(qing)型强(qiang)载柴(chai)油机,舰船、石(shi)化、能源、交通、环保(bao)等行业越来(lai)越关注(zhu)动力装置(zhi)的振动(dong)噪(zao)声问题。例(li)如船舶的动(dong)力装置噪(zao)声主(zhu)要包括主(zhu)机(ji)、柴油发(fa)电(dian)机组、齿轮(lun)箱(xiang)及主辅(fu)机的排气管产(chan)生的噪声(sheng),是船(chuan)上最强的(de)噪声(sheng)源。该噪声(sheng)的(de)强弱(ruo)决定了柴油机船(chuan)的(de)噪声(sheng)级(ji)。它(ta)既有进(jin)排气(qi)系统空气(qi)动力(li)噪声,又有运动部(bu)件的撞击和主机本(ben)身(shen)不平衡而(er)产生振动(dong)所(suo)造成的机械振动(dong)噪声。

 

 

  

      在动力装置设(she)(she)计时不(bu)仅要考虑(lv)防止(zhi)产生结构(gou)共振(zhen),还(hai)要考虑(lv)如何降低设(she)(she)备引起(qi)的振(zhen)动通(tong)过基座及管系进行(xing)传递(di)。这时通(tong)过结构(gou)仿真模拟(ni)(ni),结构(gou)与声音耦(ou)合(he)仿真,可对(dui)振(zhen)动噪声进行(xing)很好的模拟(ni)(ni),同时对(dui)设(she)(she)计进行(xing)优化和改进。

  

解决方案:

      对动力装置(zhi)结构进行建(jian)模,对结构加(jia)载荷(he),以不同(tong)转(zhuan)速和运行状态下进行振动模态分析(xi),通过(guo)声学分析(xi)软件计算(suan)得(de)到振动结果作(zuo)为声学激励。再(zai)导入声学分析(xi)软件LND,通(tong)过LND进行(xing)噪声辐射模拟(ni)。

 

 

  

      理(li)(li)论上有限(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)法(fa)可以用来处理(li)(li)任何频(pin)段的(de)(de)(de)噪声(sheng)(sheng)传(chuan)播与振动(dong)问(wen)(wen)题。但(dan)是,随(sui)着频(pin)率(lv)的(de)(de)(de)升高,涉及的(de)(de)(de)结构(gou)固有频(pin)率(lv)数量迅速增(zeng)加,最终导(dao)致计(ji)(ji)算时间过(guo)长(zhang)而(er)无法(fa)接受;或(huo)者由(you)于(yu)频(pin)率(lv)升高,对应声(sheng)(sheng)音(yin)的(de)(de)(de)波(bo)长(zhang)越(yue)来越(yue)短(duan),要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)单元(yuan)(yuan)(yuan)尺寸(cun)越(yue)来越(yue)小(xiao)(为了保证精度(du),一般(ban)单元(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)尺寸(cun)要(yao)小(xiao)于(yu)波(bo)长(zhang)的(de)(de)(de)1/4),最终导(dao)致问(wen)(wen)题的(de)(de)(de)规模(mo)超过(guo)了计(ji)(ji)算机的(de)(de)(de)能力。此外,随(sui)着频(pin)率(lv)的(de)(de)(de)升高,系(xi)统的(de)(de)(de)振动(dong)和声(sheng)(sheng)学(xue)性能对一些小(xiao)的(de)(de)(de)不(bu)确定因(yin)素(su)变得十分(fen)(fen)敏(min)感,想以静(jing)态确定性的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(有限(xian)元(yuan)(yuan)(yuan)或(huo)边界元(yuan)(yuan)(yuan)方(fang)(fang)法(fa))对振动(dong)和声(sheng)(sheng)学(xue)反应做出准确的(de)(de)(de)预测(ce)非常(chang)困(kun)难,因(yin)而(er)引入基于(yu)统计(ji)(ji)学(xue)原理(li)(li)的(de)(de)(de)统计(ji)(ji)能量分(fen)(fen)析(xi)(SEA)方(fang)(fang)法(fa)来处理(li)(li)中高频(pin)振动(dong)噪声(sheng)(sheng)问(wen)(wen)题就非常(chang)的(de)(de)(de)必要(yao)。