金刚石锯片切割石材摩擦与噪声实验研究

金刚石圆锯片在切割石材过程中,锯片与石材及空气产生摩擦,造成锯片的振动,会产生很大的噪声。以3种石材为实验对象,对其硬度和摩擦系数进行试验测量。采用声级计对不同参数下金刚石锯片切割石材所产生的噪声进行了试验研究。当锯片转速、进给速度、切削深度等加工参数增加,锯切噪声也相应增加。同时利用正交实验法对金刚石圆锯片切割石材噪音影响参数进行了试验。通过极差分析结果可以看出4个因素对金刚石圆锯片噪声影响大小依次为石材硬度、进给速度、切削深度、主轴转速。     

冷锯机锯片的瞬态动力学分析

针对φ1800mm冷锯机锯片在锯切H型钢过程中出现剧烈横向振动、锯缝变宽、产生过多材料损耗等问题,利用ANSYS软件对普通锯片和侧隙锯片进行瞬态动力学分析,研究锯片在受到轴向冲击时,锯片不同位置的振动衰减情况和锯片厚度、夹径比、侧隙对锯片横向振动的影响。对锯片进行锤击试验,研究锯片在锤击后的振动衰减情况。仿真与试验研究表明,增加锯片厚度和夹径比能有效减小锯片在受冲击后的最大振幅并缩减振动的衰减时间,侧隙锯片较普通锯片能减小片体的整体刚度,但影响较小。     

圆盘锯片振动特性的计算分析

以有限元分析理论为基础,借助于大型通用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ,对轧钢厂冷锯机锯片的固有特性进行了全面系统的研究。通过对锯片在增大夹盘、打孔、开槽情况下固有频率及振型的计算分析发现,对锯片进行不同的处理,都能改变锯片的固有频率及振型,有助于锯片噪声的降低,但对大型冷锯机,只能采取增大夹盘和开不开口槽两种方法;上述计算分析结果对钢厂冷锯机噪声的降低及新型锯片的设计都有很好的指导意义。     

基于多场耦合的锯片切割系统声辐射特性研究

为了对锯切噪声进行定量预估及声场分布规律的研究,提出建立声场、结构、流体多物理耦合模型。利用显式的中心差分算法提取了流固耦合(Fluid Structure Interaction,FSI)作用下多体动态接触时系统的振动响应;基于边界元法-有限元分析建模法搭建了切割系统声学模型,将系统振动响应作为声学边界,对声场辐射进行计算分析。研究了切割系统在半空间环境的声场时域、频域辐射特性;分析了结构与流体间的单、双向耦合对声场的影响;通过计算辐射面积对声功率的影响明确了噪声主要辐射区域。从现场实测数据与数值结果的比较可见,多场耦合分析在切割噪声辐射水平分析及预估方法是正确可行的。     

内燃机振动、噪声的多体动力学分析

以某六缸柴油机为研究对象，运用多体动力学对内燃机振动、噪声进行仿真分析。建立了高质量的有限元模型和仿真模型，用非线性阻尼弹簧模拟运动件间的连接。通过发动机的表面振动速度来评价辐射噪声，改进发动机的结构，增加局部刚度。对发动机两种结构的计算结果进行了比较，取得了降低振动噪声的结果。     

弧齿锥齿轮箱动态特性分析及辐射噪声预估

以升船机同步系统用弧齿锥齿轮箱为研究对象,综合考虑锥齿轮副刚度激励、误差激励和啮合冲击激励等内部动态激励,建立了包含弧齿锥齿轮副、传动轴、轴承和箱体等的齿轮系统动力有限元模型,采用ANSYS对齿轮系统进行动态响应分析,得到齿轮箱的振动位移、振动速度及振动加速度;以箱体表面节点振动位移为边界激励条件,在SYSNOISE中建立箱体声学边界元模型,采用直接边界元法进行辐射噪声预估,得出箱体表面的声压云图及场点的辐射噪声。结果表明:齿轮箱动态响应及辐射噪声的峰值频率均出现在啮合频率及其倍频处。     

车身结构振动与车内噪声声场耦合分析与控制

车内低频噪声直接影响其乘坐舒适性,应用有限元和模态分析技术对汽车车身结构振动和车内噪声耦合问题进行了研究,利用有限元法找出车身结构动态特性和空腔声学特性,与试验模态结果进行比较,两者在低频范围内基本一致。在此基础上,应用声—固耦合理论对该车身结构振动与车内噪声耦合进行了研究,得出的结论为降低由结构振动引起的车内低频噪声提供了理论依据。     

基于ABAQUS锯片铣刀的模态分析及优化

针对锯片铣刀在切削加工中易振动导致刀具损坏的问题,以典型的锯片铣刀为例,利用ABAQUS有限元软件对其进行了模态仿真分析,得到了该锯片铣刀前8阶固有频率和基本振型。根据模态分析结果对锯片铣刀的结构进行优化,适当增加轴孔处的厚度和轴孔直径,提高了刀具的固有频率,可有效预防锯片铣刀在工作过程中的振动损坏等不良现象。     

地铁车辆转向架齿轮箱振动噪声耦合特性研究

针对齿轮箱振动、噪声等共性关键问题,以某型地铁车辆转向架齿轮箱为研究对象,运用LMS Virtual Lab软件建立齿轮箱的刚柔耦合动力学和振动噪声仿真模型,对齿轮箱中斜齿轮副时变啮合刚度、支撑轴承动载荷、齿轮箱体振动、齿轮箱附近区域的结构噪声进行仿真分析,并对齿轮箱体振动和齿轮箱附近区域的结构噪声进行了试验验证。结果表明,地铁车辆转向架齿轮箱斜齿轮副时变啮合力、支撑轴承动载荷均呈现在某一均值上下周期性波动的趋势;齿轮箱体振动和齿轮箱附近区域的结构噪声在上下和左右方向上大于轴向方向上的;振动和结构噪声仿真值与试验值最大相对误差分别为14.61%和3.77%,验证了仿真分析的合理性和正确性。研究为地铁车辆及齿轮箱减振降噪提供了理论依据和技术支持。     

准双曲面齿轮振动噪声试验与预估分析研究

为研究准双曲面齿轮传动机构的啮合振动、辐射噪声与传动误差的关系,建立三者之间的数据同步检测模型;并利用Y9550型锥齿轮滚动检验机搭建了综合试验平台。通过对一副准双曲面齿轮的振动与噪声信号的采集数据对比,分析振动与噪声的时域特征,并进一步分析振动与噪声谱中的频域相关特性。在Kato公式的基础上引伸出准双曲面齿轮的定量分析式,并借助传动误差的检测结果,对多次采集的数据进行以振动代替噪声的预估计算,试验结果表明:准双曲面齿轮的啮合振动能够较准确地反映出传动噪声的状态,并能够反馈到齿轮设计层面上,从而达到降低齿轮振动与噪声的目的,提高传动系统的稳定性。     

圆锯片噪声及其降噪技术的研究进展

圆锯片切割加工时产生的声音过大会对周围环境造成噪声污染,并危及人们的身体健康。针对旋转圆锯片的噪声特性及降噪措施,本文对国内外最新的研究工作及成果进行了综述,并对目前研究中存在的问题以及今后的研究方向开展讨论。     

降噪减振结构金刚石圆锯片的有限元模态分析模型

建立了金刚石圆锯片降噪减振结构模态分析模型 ,采用ANSYS软件对多种阻尼细缝结构金刚石圆锯片的固有频率和模态振型进行了计算 ,研究了阻尼细缝的形状、宽度等参数在锯片降噪减振中的影响并与普通圆锯片进行了比较 ,提出了合理的减振降噪锯片结构的设计途径和措施     

金刚石圆锯片激光焊接强度影响因素的研究

焊接强度是保证金刚石圆锯片使用安全的关键,而激光焊接强度明显高于高频焊接强度。研究了影响激光焊接强度的几个关键因素,设计了4个符合要求的刀头过渡层配方,优选了激光焊接工艺参数的合理选择范围,为激光焊接金刚石圆锯片生产工艺提供了设计依据。     

圆锯片横向振动控制分析

根据圆锯片的结构特点以及圆锯片的实际工作条件,结合流体动压润滑理论,建立回转圆锯片工作系统的动力学方程,通过对该动力学方程的理论分析,利用专门设计、制造的试验装置,对圆锯片的静态特性及圆锯系统的动态特性进行了测量,将测量数据与理论分析进行了对比,结果表明,流体动压膜可有效地减少圆锯片横向振动的幅值,这为进一步研究减小圆锯片工作时的横向振动及提高其稳定性奠定了基础。     

响应面模型与混合优化算法相结合的锯片参数优化设计

针对传统算法在锯片声学特征优化中的局限性,提出了一种将二阶响应面模型与混合算法相结合的优化设计方法。在设计区域内应用D-optimal试验设计法抽取样本点,分别通过显式算法获取锯片声学、应力响应以及隐式算法获取锯片变形量,并用试验验证了数值模型的准确性,然后建立了由6个变量参数所决定的锯片的声学、应力以及刚度的二阶响应面模型;利用自适应模拟退火法和蛙跳混合算法对响应面模型进行循环逼近,获得了设计变量影响度以及最优结果。结果表明,在保证刚度和应力许可条件下,通过有限次数值分析,经全局优化后的最佳结构可降低空载噪声4~7dB。数字算例表明,该方法适用于旋转类刀具的声学性能优化设计。     

径向槽对圆锯片振动特性的影响

为了给非对称圆锯片的设计和有径向齿根疲劳裂纹的锯片的重复使用提供一和有限单元法分析了边缘径向槽或裂纹对金属热切圆锯片振动特性的影响。结果表明较短的边缘径向槽或裂纹不会降低锯片的动态性能。     

低噪声风力机叶片气动外形优化设计

针对目前兆瓦级风力机叶片噪声污染问题,基于动量叶素理论及叶片噪声计算模型,提出在给定工况条件下,以功率系数与噪声的最大比值为目标函数,以影响叶片气动噪声性能的弦长及扭角为设计变量,建立了低噪声风力机叶片优化设计数学模型。对某实际2.3MW风力机叶片进行优化设计,并与噪声实验数据对比,结果表明：在主要频率域范围内,叶片噪声预测值与实验数据较吻合;相比原叶片,新叶片具有更低的噪声特性,噪声声压级降低了约7.1%,同时风轮功率系数略有增大,从而验证了该设计方法的可行性。     

矿用对旋轴流风机气动噪声分析

针对矿用KDF-5局部通风机振动剧烈和噪声大等问题,通过实验采集风机内部流场压力脉动和出口处噪声信号,利用数值模拟,对风机内部流场及气动噪声进行分析.说明不同工况时风机内部流动对风机噪声的影响,并预估出风机出口处噪声频谱特性.给出风机两级叶片的静压时间导数,分析主要噪声源的位置.找出降低风机噪声的途径,改进风机的气动参...     

基于流固耦合的汽车空调多翼离心通风机气动声学特性分析

建立了一个简单几何模型,通过试验验证得出双向流固耦合计算比非耦合计算准确性更高的结论。以某汽车空调系统的多翼离心通风机为研究对象,分析了蜗壳流固耦合作用对通风机气动噪声的影响。利用CFX和ANSYS软件分别进行流场和结构计算。以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台,采用双向同步求解的方法,对通风机内流场和蜗壳结构响应进行联合求解,并将耦合计算结果与非耦合计算结果进行对比。结果表明,流固耦合作用使得流场压力脉动增强;在考虑流固耦合作用影响后,离心通风机叶轮出口处及蜗壳气道内表面的声功率级明显增大,通风机出口处的气动噪声值增大了5.24dB。     

喷水阻尼在降低金属旋转锯切噪声中的应用

把喷水阻尼技术首次用于大型圆盘金属锯机的减振降噪 ,通过对其降噪效果及频谱的测量分析 ,发现对于锯切噪声的降低 ,喷水阻尼不但是一种简单实用的技术而且降噪效果显著 ,且由此引起的附加噪声比较小