船用分油机振源特性分析、噪声预报及振动噪声控制研究

摘要

船舶在运行过程中,旋转机械作为最常用的机电设备之一是产生振动噪声的根源,因此其振动噪声控制问题受到越来越多的关注。解决设备振动噪声问题的最根本方法是低噪声设计,其中振源特性分析和振动噪声响应预估是低噪声设计的关键技术。
　　本文以KYDR203CD-23型船用分油机为研究对象,采用仿真与实验相结合的方式进行振动噪声分析。首先根据物理结构建立三维实体模型并对模型进行离散化,以测试模态为参考依据,通过不断调整边界条件等参数的方法修正有限元模型,直至与测试模态相吻合,保证仿真计算模型的正确性。
　　运用有限元模型,计算等效激励点与响应点之间的频率响应函数,通过频率响应函数矩阵条件数的计算选取参与识别的振动响应测点。结合实测振动加速度响应,利用频域法中的最小二乘法进行动态载荷识别,并用未参与识别的点验证载荷识别结果的正确性。将识别出来的载荷加载到结构上,进行结构的强迫响应计算,并运用边界元的方法进行结构辐射噪声的预报,为设备的低噪声设计提供重要依据。
　　综合加速度频谱、动态载荷频谱及结构模态特性,分析振动响应产生的原因及传递路径的的影响,提出了振动噪声控制方案:(1)改变与大地的连接方式,在机脚处安装隔振器,变刚性安装为弹性安装(2)根据信号相干性原理,找到对空气辐射噪声贡献较大的局部区域,涂附高分子阻尼材料(3)针对强线谱设计了滑块式吸振器。论文对上述方案进行了试验验证,获得了良好的减振降噪效果。
　　本文进行了模态分析、动态载荷识别、辐射噪声预报和振动噪声控制等方面分析,初步归纳出振动噪声过大的机电设备进行改进设计的流程,为机电设备的低噪声设计提供了有益的参考。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2分油机工作原理及振源特性研究概况

1.3辐射噪声计算方法概况

1.4本文的主要研究内容

第2章 分油机振动特性分析及模型建立

2.1振动特性测试

2.2有限元模型的建立及验证

2.3本章小结

第3章 分油机载荷识别

3.1载荷识别理论

3.2参与识别响应测点的选择

3.3分油机频域载荷识别仿真计算

3.4本章小结

第4章 分油机辐射噪声预报

4.1声辐射理论基础

4.2分油机声辐射仿真计算

4.3本章小结

第5章 分油机振动噪声控制

5.1振动噪声控制思路

5.2隔振设计

5.3阻尼减振设计

5.4被动吸振设计

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢