叶片出口边侧斜对船用离心泵外辐射噪声的影响

以125CLLA-13型船用离心泵为研究对象,分析叶片出口边侧斜对船用离心泵外辐射噪声的影响.首先对出口边非侧斜和侧斜2种叶轮模型泵进行了全流场瞬态数值计算,提取蜗壳及泄漏流道壁面脉动激励作为载荷,对原模型泵进行基于模态响应的振动计算,并试验验证了振动噪声数值预测的可行性.进一步以提取的载荷对2种叶轮模型泵进行了基于声振耦合的外辐射噪声计算,结果表明:相同工况下2种叶片出口方式模型泵声功率频谱变化趋势基本一致,侧斜出口模型泵声功率级明显低于非侧斜出口模型泵声功率级LW,声功率级均在叶频(BPF)处最大,且叶频处声功率级在设计工况下最小,在小流量工况下最大;离心泵外辐射噪声分布具有一定偶极性和指向性,各工况下侧斜出口模型泵指向性声压整体较非侧斜模型泵有所减小,设计工况下指向性声压最小,小流量工况下指向性声压最大,从降噪角度考虑,侧斜出口方式优于非侧斜出口方式.该研究可为船用离心泵减振降噪设计提供参考.     

柴油机主要零部件振动特性及辐射噪声分析

以195型单缸柴油机为例，用有限元法计算其传递特性和振动响应；并通过试验记录了各主要外部构件的振动，得到了10kHz以内的频谱图，同时，还用声强法测量了标定工况下的辐射噪声。计算和试验结果显示油底壳、缸体、正时齿轮盖是该机主要的辐射噪声源。最后探讨了降低辐射噪声的途径问题。     

基于HyperWorks的中型客车驱动桥NVH分析

针对某中型客车驱动桥,对其在60 km/h工况下进行振动噪声分析;通过对桥壳进行模态分析,得到其固有频率,进行瞬态分析,提取轴承位移结果,作为振动噪声分析的边界条件。分析结果表明:驱动桥振动噪声主要由主减速齿轮副啮合冲击力产生,并由轴承传递到驱动桥壳,引起桥壳的振动,进而引发噪声,驱动桥后盖是噪声辐射最大的地方。采用加加强筋的方法进行改进,并在Virtual.Lab软件中仿真验证。结果表明桥壳后盖加加强筋的方案能有效控制噪声。     

某汽车分动器壳体辐射噪声分析及优化

针对某汽车分动器壳体噪声过大的问题,采用有限元与边界元联合求解法对分动器辐射声场特性进行研究。建立分动器壳体模型,利用有限元软件对分动器壳体进行模态分析,求解分动器简谐振动响应特性曲线,将仿真结果导入声学软件中作为求解壳体辐射噪声的边界条件,并提出多种优化方案,分析壳体优化后的辐射噪声水平。结果表明：在壳体振动较大的位置增加加强筋以及壳体厚度可以改善壳体的辐射噪声特性,同时对下壳体齿圈所在面加厚0.4 mm的方案有效改善了分动器壳体噪声。     

两种绿篱机振动噪声特性的分析比较

针对绿篱机工作时振动噪声过大的问题设计了对比实验,对有无悬置的两种设备的振动噪声分别进行了测试和对比分析。在两绿篱机机体的振动强烈的部位安排测试点,找出其振动信号强烈的部位和方向,对测得的振动信号进行频谱分析,确定了信号的主要成分。通过对比发现,有悬置设备的振动与噪声多处于相对低频段,对人体健康影响较大,而没有悬置的设备振动与噪声处于相对高频段。有悬置设备在怠速工况下,悬置几乎没有起到隔振作用;而在节气门全开工况下悬置几乎均起到了隔振作用。     

拖拉机整车系统声固耦合噪声响应分析

建立了拖拉机驾驶室内部噪声随机响应的声固耦合模型，利用该模型计算了驾驶室内部噪声的随机响应，经ＭＴＳ振台上的道路模拟试验表明，计算结果和试验结果吻合较好。把此模型和文献１中计算发动机振动引起的室内噪声模型结合在一起，对拖拉机在实际工况下的室内噪声进行了分析计算和试验，获得了较满意的结果。利用上述方法，在拖拉机产品设计阶段就能对其声学性能进行分析和修改，改变了以往要等样机制造出来之后才能对其声学性能进行分析的传统做法，使拖拉机驾驶室的动态择优声学设计成为可能。     

通过表面振动测量确定柴油机的噪声源分布

通过台架试验测量了不同工况下柴油机各主要部件的表面振动信号,计算得到了它们各自的辐射噪声频谱,以及在整机噪声中所占的比例,从而得到各噪声源的排序。分析了噪声频谱特性及产生噪声的相关原因。经与九点声压法测量得到的整机噪声结果时比,表明表面振动法识别柴油机噪声源是准确可靠的。     

小麦联合收割机倾斜输送器振动强度试验研究

针对联合收割机倾斜输送器外壳的剧烈振动,运用DH5922动态信号测试分析系统,现场测试了新疆―2A联合收割机倾斜输送器外壳在不同工况下的动力响应,得到了倾斜输送器外壳测点的垂直振动加速度时程曲线和快速傅立叶变换频谱。研究结果表明:联合收割机倾斜输送器外壳上任一点的振动强度、频率结构随工况不同而变化;收割机空转、田间作业、发动机空转、公路运输四种工况下测点振动加速度的有效值分别为24.68m/s2、14.64m/s2、4.26m/s2、3.23m/s2,振动主频为107.9Hz、117.7Hz、57.6Hz、67.4Hz。     

发动机前端轮系怠速异响问题的分析与优化

针对发动机前端轮系怠速工况下518/540 Hz左右异响,振动噪声测试结果显示,轮系怠速异响与张紧器相关。通过轮系仿真计算和声传函测试确认轮系皮带存在与异响相近模态频率。根据激励-路径-响应原理,分别从激励和路径上对该问题进行优化。激励方面,通过调整皮带长度改变轮系皮带模态频率,使张紧器540 Hz振动明显减小;路径方面,通过调整张紧器阻尼或改变张紧轮结构有效减小异响幅值。发动机前端轮系怠速异响的分析过程提供了解决轮系异响问题的基本思路和分析逻辑,同时对发动机其他异响问题的解决具有一定的借鉴意义。     

垂直振动激励下排种器振动试验台可靠性分析和验证

为避免排种器耐久性试验过程中因排种器振动试验台自身结构限制对排种器性能造成影响,综合运用振动测试、有限元仿真分析和定幅值正弦扫频试验相结合的方法,对新设计开发的排种器振动试验台进行可靠性分析及验证。通过田间振动测试,了解播种机田间作业期间排种器所受地表振动载荷分布情况;通过有限元分析,了解排种器试验台结构固有频率、振型特征及应力分布;通过1～120Hz定幅值正弦扫频试验,对模态分析结果的准确性进行验证。结果表明:排种器试验台1阶约束模态为38Hz,远高于耕作地表振动主激励频率2～12Hz;在垂直方向振动载荷作用下,排种器试验台总成最大Mises应力为24MPa,远低于材料的许用应力。正弦扫频试验结果显示:排种器试验台在36.65、66.38、82.0、102.0Hz附近出现明显振动响应,为结构敏感频段;前4阶约束模态计算结果与正弦扫频试验响应频率差异率均在5%以内,考虑到实际边界约束条件和网格划分所造成的误差,差异在合理范围内,模态分析结果准确可行。综合上述分析,排种器试验台结构稳定可靠,可以开展进一步耐久性试验。本研究有助于排种器设计人员开展排种器振动试验台设计,对后续设计手段和设计流程的提升有积极的作用。     

轴流泵流动噪声数值模拟

为了研究轴流泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用数值模拟方法,应用计算流体动力学软件Fluent和声学软件LMS Virtual Lab分别模拟轴流泵流场和声场分布,并进行时域和频域分析.取叶片非定常脉动力作为声源,运用边界元法对比分析了有泵壳振动影响和无泵壳振动影响下泵壳体边界声场分布的不同.结果表明：叶轮叶片、导叶叶片和动静交界面处监测点的静压均表现出明显的离散频谱特性,叶片通过频率（BPF）是压力脉动和流动噪声的主频,这是由叶轮和导叶之间的动静干涉引起的;而流动噪声在2倍谐频（133.4 Hz）和3倍谐频（200.1 Hz）处也有明显峰值,这是由叶轮叶片和泵壳壳体振动引起的.忽略泵壳振动影响的情况下,噪声水平偏大,考虑声振耦合的噪声情况更接近于实际,所以结构振动是噪声辐射分析的重要因素.噪声指向性分布图表明了叶片噪声辐射具有明显的偶极子特性.     

轴流泵流动噪声数值模拟

为了研究轴流泵内部压力脉动和流动噪声在不同工况下的变化规律及其关系,采用数值模拟方法,应用计算流体动力学软件Fluent和声学软件LMS Virtual Lab分别模拟轴流泵流场和声场分布,并进行时域和频域分析.取叶片非定常脉动力作为声源,运用边界元法对比分析了有泵壳振动影响和无泵壳振动影响下泵壳体边界声场分布的不同.结果表明：叶轮叶片、导叶叶片和动静交界面处监测点的静压均表现出明显的离散频谱特性,叶片通过频率（BPF）是压力脉动和流动噪声的主频,这是由叶轮和导叶之间的动静干涉引起的;而流动噪声在2倍谐频（133.4 Hz）和3倍谐频（200.1 Hz）处也有明显峰值,这是由叶轮叶片和泵壳壳体振动引起的.忽略泵壳振动影响的情况下,噪声水平偏大,考虑声振耦合的噪声情况更接近于实际,所以结构振动是噪声辐射分析的重要因素.噪声指向性分布图表明了叶片噪声辐射具有明显的偶极子特性.     

动力吸振器在农用机械悬架系统振动控制中的应用

动力吸振器DVA(Dynamic Vibration Absorber)广泛地应用于解决车辆中由于动力总成振动以及路面激励等原因引起的振动和噪声问题。针对某农用机械存在的前悬架上控制臂严重变形问题,应用模态识别技术对上控制臂结构的振动固有特性进行了测试,并结合有限元的方法,分析了该车前悬架上控制臂处振动情况不理想的原因。进而在探讨动力吸振器设计方法的基础上,设计了一款优化参数动力吸振器并应用于实际。     

离心泵作透平壳体模态分析

离心泵反转作透平是一种回收液体余压能的理想方法,泵壳的模态分析对泵作透平的振动性能至关重要.为了掌握泵作透平下,壳体模态对振动激发噪声辐射规律的影响,验证泵壳有限元模型的准确性,针对离心泵泵壳结构特点设计并搭建了模态试验台,采用捶击法对泵壳进行了试验模态分析,对离心泵壳体进行三维建模与有限元分析,进行试验与数值分析结果的对比.结果表明:壳体各阶模态均为独立模态,且相互正交,可认为试验模态识别精度得到检验,试验模态结果具有较高的可信度.建立的有限元模型能够较好地反映实际结构的动态特性,可用于基于模态求解的振动辐射噪声特性分析.     

挖掘机驾驶室内低频噪声分析与预测

建立某型挖掘机驾驶室的结构有限元模型、声腔有限元模型及耦合声腔边界元模型,利用有限元法获得驾驶室的结构模态参数和声模态分布。基于模态法计算20~250 Hz内的振动响应,将其作为边界条件,用间接边界元法计算驾驶室左耳耦合声压,与实车工况下测得的左耳声压进行对比,预测车内振动噪声并确定主要噪声频率。对峰值频率进行声学贡献量分析,识别出贡献较大板件,为同类型工程机械驾驶室低噪声设计提供重要的流程思路和参考依据。     

相干分析技术在柴油机噪声源识别中的应用研究

通过九点声压法确定出柴油机主要辐射噪声的测点位置,利用实测振动和噪声信号的频谱分析和相干分析技术对噪声激励源进行识别,确定齿轮室盖局部振动是柴油机前端辐射噪声较高的主要原因。试验说明了该分析方法的有效性,并采取针对性的降噪措施,降低了柴油机的辐射噪声水平。     

小型甘蔗收获机物流架隔振分析与研究

为了控制小型甘蔗收获机物流架到刀架的振动传递,降低刀架振幅,提高甘蔗切割质量,对物流架进行隔振分析。根据物流架的结构特点和振动传递路径,设计隔振装置,并对其进行试验验证。数据分析表明:在相同工况下,以刀架为响应点,隔振前的刀架振幅为0.90mm,隔振后为0.33mm,振幅减少了0.57mm,降低了63.3%,有效地控制了物流架到刀架的振动传递。所提炼的方法及过程可以为类似结构体的振动控制提供借鉴。     

叶片载荷对离心泵内流动激励力及噪声的影响

基于大涡模拟技术和边界元方法分析离心泵内非定常流场及流动诱导的结构振动与噪声,研究叶片载荷对离心泵水力性能、流动激励力及流动噪声的影响.数值计算结果表明:相比于低叶片载荷的离心泵,高叶片载荷离心泵的水力效率提高了1.1%~2.9%,流场分布更均匀;相同工况下高叶片载荷离心泵的蜗舌压力脉动系数幅值比低叶片载荷泵高42.6%;叶轮受到的径向力脉动幅度也提高了7.63%;根据声场计算结果,蜗壳壁面振动速度在二阶叶频上最大,高叶片载荷离心泵蜗壳的最大振动速度是低叶片载荷离心泵的5~6倍;蜗壳振动向外辐射噪声的指向性分布也发生了变化,在10°~310°范围内高叶片载荷泵辐射的噪声声压级大于低叶片载荷泵.研究表明叶片载荷是影响离心泵内流动激励力和流动诱导振动与噪声的重要因素,低噪声低振动水泵的设计需综合考虑水力效率与泵内流动激励力.     

基于模态的玉米高速精密排种器振动特性分析

高速高效是目前玉米播种机的发展方向,但随着播种速度的提升,耕作地表激励所产生的振动会对排种器工作性能造成影响。为研究排种器在耕作地表激励下的振动响应,以气吸式玉米高速精密排种器为分析对象,通过模态分析、振动测试相结合的方法,研究排种器自身振动特性及其在播种作业过程中耕作地表激励下的振动响应,判断排种器是否会在工作工程中产生共振,影响工作性能,降低整机耐久性。分析结果表明:当播种机作业速度在6～12km/h时,经功率谱密度分析,耕作地表振动信号主激励频率范围为3～10Hz,远低于排种器总成的1阶约束模态53. 8Hz,排种器在工作过程中不会因地表激励引发共振,结构设计合理。本文有助于协助排种器设计人员了解排种器的刚度分布及地表激励振动频谱分布,对后续设计手段和设计流程的提升有一定的帮助。     

导叶式混流泵汽蚀振动噪声试验研究

混流泵汽蚀的产生将导致性能的下降,同时伴随着较大的振动和噪声.为分析导叶式混流泵的振动噪声特性并对汽蚀进行诊断预测,通过安装在导叶式混流泵机体不同监测点的加速度传感器以及泵入口段的水听器测试了混流泵的振动和噪声信号,利用1/3倍频谱信号分析手段对试验结果进行了进一步的分析,研究了混流泵内汽蚀时的振动噪声的特征和规律.试验结果表明,导叶式混流泵入口法兰位置及靠近入口的泵体位置处的振动信号对混流泵汽蚀较为敏感,可以用于监测混流泵汽蚀的发生;随着流量的增大,混流泵机体的振动信号可以用于监测其汽蚀特性的频段越来越宽;混流泵发生汽蚀时入口辐射噪声呈现出先增大,达到极值后又逐渐减小的趋势;泵入口处的低频段辐射噪声可以用于监测混流泵汽蚀的发生.