屏蔽泵激励源与传递途径特性分析

摘要

机电设备的低噪声设计是解决机电设备振动问题的最根本的方法。振源特性分析和振动响应预估是机电设备的低振动设的关键技术。屏蔽泵是较为常用的机电设备之一，研究屏蔽泵的低噪声设计方法，具有重要的工程意义和价值。
　　本文以7.5 kW屏蔽泵作为研究对象，对该屏蔽泵进行了振源特性分析，为下一步屏蔽泵的振动响应预估奠定了基础。本文的主要研究内容如下：
　　（1）建立了7.5 kW屏蔽泵的CATIA三维实体模型，在此基础之上，进行了有限元网格的划分。遵循防止共振的频率设计原则，对该屏蔽泵的定子系统、转子系统和整机分别进行了模态分析。
　　（2）考虑到屏蔽泵的转子系统是在被输送的液体中运行的，对转子系统的湿模态进行了分析，并与干模态进行了比较。
　　（3）建立了7.5 kW屏蔽泵实验台架的测试模型，进行了模态测试。通过将仿真结果与测试结果的对比，验证了建立的屏蔽泵实验台架的有限元模型的合理性。为后续的屏蔽泵动力学性能分析奠定了基础。
　　（4）对屏蔽泵进行了三维稳态流场数值计算，得到了屏蔽泵流场的速度和压力的分布规律，分析了屏蔽泵流场的流动特征。并在此基础之上，对屏蔽泵进行了三维瞬态流场数值计算，分析了屏蔽泵流场的压力脉动特性。
　　（5）对屏蔽泵电机进行了二维电磁场数值计算，得到了屏蔽泵电机的磁力线和磁密的分布规律，分析了电磁场的特征。并对屏蔽泵的电磁激励特性进行了计算分析，得到了电磁激励力的频率和幅值。
　　本文综合运用了模态分析和振源特性分析，为屏蔽泵的低噪声设计的研究提供了有益的参考，也为下一步屏蔽泵的振动响应预估奠定了基础。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2屏蔽泵的振动问题

1.3强迫振动的研究现状

1.4本文的主要研究内容

第2章 屏蔽泵模态分析

2.1模态分析理论

2.2模态分析过程

2.3定子系统模态分析

2.4转子系统模态分析

2.5整机模态分析

2.6屏蔽泵实验台架模态测试

2.7本章小结

第3章 屏蔽泵流体激励力分析

3.1计算流体力学控制方程

3.2屏蔽泵流场计算模型

3.3屏蔽泵三维稳态流场数值计算

3.4屏蔽泵三维非稳态流场数值计算

3.5本章小结

第4章 屏蔽泵电磁激励力分析

4.1电磁场计算理论

4.2屏蔽泵电机性能分析

4.3屏蔽泵电机二维电磁场数值计算

4.4屏蔽泵电磁激励力计算

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

致谢