SEM30齿轮箱振动噪声分析及优化设计

针对SEM30齿轮箱在运行过程中出现异响的问题,基于多体动力学理论,利用ADAMS建立齿轮副虚拟样机,计算齿轮啮合力。基于有限元法,利用ANSYS计算齿轮箱体的动态响应。响应结果作为边界元法的边界条件,计算齿轮箱体的声学特性。基于声学传递向量(ATV)法,利用VIRTUAL.LAB计算齿轮箱振动噪声的板块贡献量。仿真结果表明,齿轮箱的振动噪声在齿轮箱固有频率与齿轮啮合频率重合或接近时达到最大值,为今后齿轮箱体结构优化设计提供了依据。     

齿轮系统噪声预估及声诊断方法研究

通过对正常齿轮系统和故障齿轮系统振动信号的试验测试,提取了正常与故障齿轮的信号特征,以声学理论为基础,在系统运转的情况下分别在时域和频域对系统振动所产生的声压进行了模拟计算,并对正常情况、齿根裂纹故障情况(深度为3mm和5mm)、分度圆裂纹故障(深度为2mm和4mm)及齿面磨损情况下齿轮系统的辐射声压进行了比较分析,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,利用声诊断方法不仅可以较好地对几种典型故障(类型,大小)进行初步定征和识别,在故障诊断领域有良好的应用前景,而且可以降低声压级测量的成本,有效避免环境噪声的影响。     

管道陶瓷球阀振动噪声分析及结构优化

陶瓷材料具备耐高温、耐磨损、抗腐蚀等优良特性。陶瓷球阀继承了材料自身的良好性能,被广泛用于工况较恶劣的化工管道中。当管道出入口压差较大时,阀内件、阀门及管道容易发生振动,导致阀内件受损引发泄漏、共振引发高噪声。因此,分析高压差工况下陶瓷球阀振动产生的原因,对于实现减振降噪具有实际意义。首先,分析陶瓷球阀振动噪声产生的原因。然后,对高压差流体特性进行分析,得到不同开度下的管道内流体的速度云图和流体的压力云图,并通过求解低阶模态研究共振,得出陶瓷球阀高噪声产生的主要原因是发生闪蒸现象。再次,通过对陶瓷球阀的阀座进行结构改进及增设陶瓷节流孔板,实现分流降压。最后,通过在阀门出口处设置多个监测点进行噪声监测,证实噪声值降低了16%以上,达到了降噪目的。     

火箭发动机喷流噪声数值模拟及声振分析

为给火箭系统结构振动响应分析提供有效载荷,采用雷诺平均N S（Reynolds averaged N S,RANS）方程求解喷流流场与用非线性声学求解器（Non linear Acoustics Solver,NLAS）求解喷流声场相结合的方法,对某高超声速火箭液体发动机喷流噪声进行数值模拟.用有限元法和统计能量分析相结合的方法,求解发动机模型在噪声作用下的全频段振动响应.计算结果表明：发动机喷流噪声声压级大小与喷流流场的湍流动能密切相关,湍流强度大的位置喷流噪声声压大;喷流流场初始段混合层内产生的噪声在高频段大于过渡区内产生的噪声,但中低频段却相反.     

点阵多孔金属夹芯板振动特性分析及优化设计

采用空间桁架结构分析的网架结构连续化方法对点阵多孔金属夹芯板的夹芯层桁架进行了连续化处理,即,将夹芯层桁架等效为连续介质,并分别推导了金字塔型、四面体型、kagome型和4杆型点阵多孔金属夹芯板的抗弯刚度和等效剪切刚度．然后,应用分解刚度法推导了四边简支条件下点阵多孔金属夹芯板的固有振动频率公式,并与有限元计算结果进行了对比,表明所得公式具有较高的精度．最后,研究了夹芯板单胞结构尺寸对固有振动频率的影响,以夹芯层高度和桁架杆截面尺寸为设计变量,以第一阶频率最大化为目标对夹芯板进行了优化,优化后的夹芯板振动频率得到了明显提高．     

采煤机噪声与振动特性研究

为研究复杂煤层赋存条件下采煤机噪声与振动特性,对采煤机振动与噪声源进行了分析,发现采煤机工作时的噪声是由不同性质的噪声形式相互耦合形成的,截齿在截割过程中受到的非线性瞬时冲击载荷造成的振动是采煤机产生噪声的主要根源,改善采煤机工作过程中的设备振动可有效降低工作面的噪声级。利用协同仿真技术建立了采煤机截割部的虚拟样机并对其进行了动力学仿真分析,得到了关键零部件的振动及其变形状况:壳体伸出端与调高耳部振动较为剧烈,严重影响了传动系统和调高系统的稳定性;行星架存在着严重的扭曲变形及剧烈的振动,降低了支撑轴承的寿命。为降低采煤机工作过程中的振动,根据仿真结果对壳体结构进行了局部优化设计,优化后的壳体振动明显减弱,力学性能得到了显著提高,可有效改善采煤机的振动特性,降低工作面的噪声级,使采煤机有效平稳运行。     

双层圆柱壳振动传递及声辐射试验研究

对有限长的敷设阻尼材料的加筋双层圆柱壳进行振动和声辐射试验,测量了壳体的结构响应和水中的辐射声压。对全部敷设隔声去耦材料、内壳全部敷设隔声去耦材料、外壳全部敷设以及外壳部分敷设4种工况下的近场声压进行了对比,分析了单频激振时内外壳间的振动传递特性。结果表明:托板在内外壳的振动传递中起着较大的作用;且内外壳全部敷设隔声去耦材料对抑制振动和声辐射很有效。     

复合材料结构水下振动噪声仿真研究

开展复合材料夹芯板的损耗特性测试试验,获得了复合材料夹芯板结构内损耗因子,并以此作为数值计算的基础参数输入;采用声固耦合有限元分析法,对水下航行器上层建筑采用复合材料夹芯板后的振动声辐射特性进行分析;探索了壳板厚度参数对水下航行器上层建筑振动声辐射特性的影响规律,提出了复合材料上层建筑结构声学优化设计方案,旨在为上层建筑结构声学设计提供参考.     

声噪声自适应对消技术

本文介绍声噪声自适应对消原理,国内外发展概况,以及有待进一步研究的问题。     

船舶振动及舱室噪声评价集成软件开发

基于国际标准化组织（International Standard Organization, ISO）和国际海事组织（International Maritime Organization, IMO）关于船舶振动和噪声的评价标准,开发船舶振动及噪声一体化评估集成软件,给出船舶振动和噪声的评价方法和流程.实船振动和声学设计算例验证该软件评估结果的可靠性及评估过程的高效性.     

在线噪声检测方法及基于声信号的故障诊断技术研究

针对工业现场背景噪声强、波动大,且检测时间受生产节拍限制,机械运转噪声在线检测及故障诊断困难的问题,提出基于背景噪声修正法进行机械运转噪声在线测量,并通过对噪声信号的小波包分解,生成时-频相平面,将其转化为定量描述的布尔型矩阵,再对样本不同时频段进行加权处理后训练形成故障模板.将被测对象的噪声信号与模板进行比较,实现机械故障的诊断.该方法在我们研制开发的主减速器性能试验台上取得了良好的使用效果.     

基于自相关分析的离心泵振动信号的分段方法

离心泵是石油工程领域重要的设备之一。分析离心泵运行过程的振动信号、提取反映设备运行状态的有用信息是目前的研究热点。以自吸空调泵为试验研究对象,采集不同负载下该泵运行的振动信息,运用小波去噪与自相关性分析进行振动信号的分段处理,并结合分段平均周期图与功率谱估计方法,提取相应特征。研究表明,采用自相关方法可以对离心泵的振动信号进行合理分段,获得完整的周期信号,从而有效防止了信号信息的混叠与缺失,为信号的特征提取、识别提供了便利。     

减速器系统振动与声辐射特性研究

建立了齿轮减速器系统的三维实体模型和有限元模型,利用ANSYS有限元软件进行网格划分和对减速器系统进行了动力学特性与响应分析,得到了系统的各阶固有频率和振型;在此基础上提取出减速器系统5个外表面和高、低速齿轮表面各单元面积、中心点坐标和节点振幅等物理量,然后结合声场理论的离散瑞利积分法,并考虑各壁板隔声量的影响,通过声场叠加原理计算得到了减速器外声场各点处所辐射的声压和声强值,并将此数值仿真结果与已有的实际测量数据进行了比较,表明用数值仿真和声学理论相结合的方法来进行齿轮系统振动噪声预估的正确性,这对减速器系统的减振降噪和噪声控制具有重要意义。     

噪声对光声气体检测系统影响的研究

工作环境是影响光声气体检测系统的一个重要因素。实验发现,噪声对光声信号有很大的影响,导致甲烷气体浓度检测的不准确性。该文对不同甲烷气体浓度在有噪声和无噪声的情况下,测量光声信号的大小。通过对比,引入修正函数对在噪声情况下的光声幅值进行校正。实验表明了该方法切实可行。     

计算模态分析在发动机振动噪声中的应用

模态分析是振动和噪声分析的基础。本文介绍了模态分析的基本理论以及计算模态分析在解决发动机振动噪声过程中的应用。     

变电设备噪声与振动的实时控制系统研究

为了解决变电设备噪声与振动给居民带来生活不便的问题,本文提出了变电设备噪声与振动装置,设计了变电设备噪声与振动控制系统.实验结果表明,本文研究的系统降噪效果相对较好,在距离变电站1 m时效果更好,噪声值由67 dB降低到48 dB,距离变电站22 m时噪声降到37 dB,并且本文系统检测噪声值与实际噪声值相差不大.     

船舶的噪声与振动控制

随着我国社会经济的高速发展,船舶事业也有着突飞猛进的发展,为确保船舶实际应用价值可有效发挥,诸多科研人员结合船舶运行情况进行了船舶噪声和振动控制的研究,从而依据试验结果为船舶运行期间发出的巨大振动、噪声的有效控制与结构优化设计提供参考经验,促使船舶噪声可有效降低,以免船体结构质量及船员身体健康受到不良影响。基于此本文对船舶运行期间的噪声源、振动源进行了概述,并通过模拟试验分析了船舶噪声与振动问题。     

基于结构声辐射的涡旋压缩机噪声测量方法研究

在振动表面结构声辐射原理的基础上,根据振动与噪声的相关性,提出了一种通过振动信号检测设备噪声的具体实现方法。并以涡旋压缩机为对象,利用实验的方式获取了压缩机振动—噪声经验公式,经测点简化后,得到适用于生产现场的快速、准确的压缩机噪声检测方案。