本文關(guān)鍵詞：VSV300旋片真空泵排氣和機(jī)械振動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著旋片泵應(yīng)用的日益廣泛,用戶對旋片泵的振動(dòng)和噪聲提出越來越高的要求,對旋片泵減振降噪成為當(dāng)務(wù)之急。本文以浙江飛越機(jī)電有限公司的VSV300旋片泵為研究對象,采用流固耦合技術(shù)、聲學(xué)有限元法、聲學(xué)邊界元法和虛擬樣機(jī)技術(shù)對旋片泵排氣過程中的氣動(dòng)噪聲、限位板振動(dòng)噪聲和油箱振動(dòng)噪聲進(jìn)行模擬,得到了各種噪聲的相關(guān)特征,并針對噪聲較大的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文針對VSV300旋片泵的特點(diǎn),建立了三旋片傾斜放置旋片泵的基元容積、入口壓力、排氣速度隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律；利用CFX和Workbench中的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊對氣動(dòng)模型和限位板進(jìn)行雙向流固耦合,得到二者的壓力和速度分布云圖。利用Virtual.Lab Acoustic軟件的聲學(xué)有限元法對排氣過程中的氣動(dòng)噪聲進(jìn)行模擬,發(fā)現(xiàn)在低頻區(qū)域的聲功率級較大,在高頻區(qū)域聲功率級頻率響應(yīng)曲線的尖點(diǎn)較多；另外,在氣動(dòng)模型上建立5個(gè)對噪聲貢獻(xiàn)量較大的測點(diǎn)進(jìn)行噪聲特點(diǎn)分析,通過觀察各測點(diǎn)處的聲功率級頻率曲線發(fā)現(xiàn)各測點(diǎn)在低頻時(shí)的聲壓級值都很高,在高頻時(shí)各測點(diǎn)的聲壓級值有較大差異：在測點(diǎn)1(防返油孔)處的高頻聲壓值相對較大,幾乎在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的聲壓值都在75dB以上；測點(diǎn)3(泵腔)處的尖點(diǎn)較多,且尖點(diǎn)處的聲壓值都很高,說明該處產(chǎn)生的噪聲較尖銳；測點(diǎn)2(排氣孔)處大體上呈先增加后減小的趨勢；測點(diǎn)4(油箱擋板)和測點(diǎn)5(模型突出部)處的聲壓分布比較相似,聲壓級值都相對較小。利用聲學(xué)邊界元法對限位板的振動(dòng)噪聲進(jìn)行研究,通過觀察限位板表面和場點(diǎn)處的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)限位板的振動(dòng)噪聲不大,在整個(gè)頻率范圍內(nèi)的聲功率級都在20dB以下。另外,在限位板的端部和根部各取兩點(diǎn),經(jīng)對比較兩點(diǎn)處的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)限位板端部的振動(dòng)噪聲高于根部。論文利用聲學(xué)邊界元法對油箱的振動(dòng)噪聲進(jìn)行了研究,先利用ADAMS軟件對建立的虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行仿真,得到了油箱的激振力,然后利用聲學(xué)邊界元法得到了油箱的振動(dòng)位移和振動(dòng)噪聲的分布特征。觀察油箱的振動(dòng)位移云圖發(fā)現(xiàn)在低頻處振幅較大,高頻處振幅較�。挥^察油箱的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn),噪聲分布基本上呈先減小后增加的趨勢,這是由于振動(dòng)噪聲主要與振幅和頻率相關(guān),低頻處振幅較大,而高頻處的頻率較高。最后,對噪聲較大的氣動(dòng)噪聲部分進(jìn)行了兩種針對流道的改進(jìn),通過對VSV300原模型、無防返油孔的原模型、無防返油孔的按方案1改進(jìn)模型、有防返油孔的按方案2改進(jìn)模型、有防返油孔的按方案1改進(jìn)模型等比較發(fā)現(xiàn),兩種方案都可以顯著降低噪聲,但其互有優(yōu)劣,需根據(jù)實(shí)際工況擇優(yōu)改進(jìn)；另外,對防返油孔進(jìn)行尺寸優(yōu)化,通過對防返油孔直徑為6mm(原模型)、6.5 mm、7.0 mm、7.5 mm的對比模擬,發(fā)現(xiàn)當(dāng)防返油孔直徑為7mm時(shí)降噪效果最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：旋片泵 降振減噪 虛擬樣機(jī) 聲學(xué)仿真 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 VSV300旋片泵簡介13-14
• 1.3 旋片泵及相關(guān)產(chǎn)品噪聲研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 旋片泵的噪聲源及噪聲降低措施14-16
• 1.3.2 噪聲研究的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 VSV300旋片泵的基礎(chǔ)理論計(jì)算及雙向流固耦合數(shù)值模擬21-38
• 2.1 基元容積及理論排氣量的計(jì)算21-25
• 2.2 泵腔內(nèi)氣體壓力隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律25-26
• 2.3 排氣過程的雙向流固耦合數(shù)值模擬26-30
• 2.3.1 流固耦合綜述26-27
• 2.3.2 流固耦合模型的建立27-29
• 2.3.3 網(wǎng)格劃分以及邊界條件的確定29-30
• 2.4 數(shù)值模擬方法——大渦數(shù)值模擬30-34
• 2.4.1 引言30-31
• 2.4.2 大渦基本理論及控制方程31-34
• 2.5 雙向流固耦合數(shù)值模擬結(jié)果及分析34-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 排氣過程中的氣動(dòng)噪聲及限位板振動(dòng)噪聲研究38-61
• 3.1 聲學(xué)基礎(chǔ)理論39-40
• 3.1.1 FW-H聲擬理論39
• 3.1.2 聲壓、聲功率和聲強(qiáng)39
• 3.1.3 聲壓級、聲強(qiáng)級和聲功率級39-40
• 3.2 聲學(xué)有限元技術(shù)40-43
• 3.2.1 聲學(xué)方程40-41
• 3.2.2 聲學(xué)邊界條件41-42
• 3.2.3 聲學(xué)輻射邊界條件42-43
• 3.3 聲模態(tài)分析43
• 3.4 排氣過程噪聲模擬過程43-52
• 3.4.1 聲學(xué)有限元分析前處理45-46
• 3.4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移以及傅里葉變換46-47
• 3.4.3 聲學(xué)響應(yīng)計(jì)算及結(jié)果分析47-52
• 3.5 限位板振動(dòng)噪聲研究52-59
• 3.5.1 結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲學(xué)邊界元技術(shù)簡介52-54
• 3.5.2 結(jié)構(gòu)表面振動(dòng)與輻射噪聲的關(guān)系54-56
• 3.5.3 限位板聲學(xué)分析56-59
• 3.6 本章小結(jié)59-61
• 第4章 基于虛擬樣機(jī)和聲學(xué)仿真技術(shù)的油箱振動(dòng)噪聲研究61-77
• 4.1 旋片泵重要部件的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析61-63
• 4.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS軟件介紹63-65
• 4.3 多體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)65-69
• 4.4 基于ADAMS的激振力仿真及結(jié)果分析69-74
• 4.4.1 ADAMS仿真模型的建立69-71
• 4.4.2 基于ADAMS的激振力仿真結(jié)果及分析71-74
• 4.5 油箱的聲學(xué)模擬及結(jié)果分析74-77
• 4.5.1 油箱網(wǎng)格的劃分及處理74-75
• 4.5.2 油箱的聲學(xué)分析75-77
• 第5章 針對排氣過程中氣動(dòng)噪聲的優(yōu)化設(shè)計(jì)77-86
• 5.1 概述77-78
• 5.2 基于流道形狀改進(jìn)的降噪分析78-83
• 5.2.1 基于流道形狀的改進(jìn)方案78-80
• 5.2.2 降噪改進(jìn)效果對比80-83
• 5.3 基于防返油孔改進(jìn)的降噪分析83-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第6章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 主要結(jié)論86-87
• 6.2 前景展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文96

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘旭初;;解決4135機(jī)型船振動(dòng)噪聲的措施[J];江蘇船舶;1984年01期

2 范淳;有限元技術(shù)在預(yù)測發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲中的應(yīng)用[J];天津汽車;2003年06期

3 陳光冶,趙玫,周海亭;機(jī)械振動(dòng)噪聲綜合性實(shí)驗(yàn)課的革新[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2003年06期

4 韓忠東;李麗;楊鋒杰;翟培合;陳槞;陳棋福;李綱;;運(yùn)行列車所引發(fā)的振動(dòng)噪聲分析及其可用性探索[J];噪聲與振動(dòng)控制;2007年03期

5 闞磊;江志林;;某型發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲的理論模態(tài)分析研究[J];科技信息;2013年19期

6 黃國治;曾兆炎;羅麥;;電機(jī)振動(dòng)噪聲的研究(一)[J];中小型電機(jī);1984年03期

7 王慶春;同步電機(jī)的磁振動(dòng)噪聲和控制措施[J];電工技術(shù)雜志;1990年01期

8 黃永和;;降低振動(dòng)噪聲技術(shù)的現(xiàn)狀與今后的課題[J];國外汽車;1990年04期

9 張惠敏;降低拖拉機(jī)傳動(dòng)系振動(dòng)噪聲的研究[J];江蘇工學(xué)院學(xué)報(bào);1991年04期

10 葛蘊(yùn)珊;梁杰;黎蘇;黎志勤;;柴油機(jī)振動(dòng)噪聲的動(dòng)態(tài)特性研究[J];柴油機(jī);1993年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 葛輝良;白琳瑯;張自麗;;基于振動(dòng)噪聲波數(shù)譜模型的降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[A];第十一屆船舶水下噪聲學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2007年

2 段鴻杰;王龍;童志遠(yuǎn);;振動(dòng)噪聲技術(shù)應(yīng)用于故障診斷領(lǐng)域綜述[A];2005年全國機(jī)械可靠性學(xué)術(shù)交流會(huì)暨“車輛與工程裝備質(zhì)量與可靠性論壇”論文集[C];2005年

3 繆旭弘;王雪仁;賈地;靳國永;龐福振;;大型復(fù)雜圓柱殼中高頻振動(dòng)噪聲仿真計(jì)算方法研究[A];中國計(jì)算力學(xué)大會(huì)'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（SCCM8）論文集[C];2010年

4 胡昆鵬;張宗杰;黃民備;劉少彥;;柴油機(jī)瞬態(tài)工況振動(dòng)噪聲的測量和分析[A];面向制造業(yè)的自動(dòng)化與信息化技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)技術(shù)——2001年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨第九屆全國特種加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

5 李志遠(yuǎn);;某樓頂空調(diào)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲分析與控制[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)2002年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

6 黎勝;;流體加載作用下結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲響應(yīng)分析的模態(tài)模型研究(英文)[A];第七屆海峽兩岸工程力學(xué)研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

7 黃洋清;;低頻振動(dòng)噪聲致病機(jī)理及防治現(xiàn)狀分析研究[A];第十四屆中國科協(xié)年會(huì)第17分會(huì)場：環(huán)境危害與健康防護(hù)研討會(huì)論文集[C];2012年

8 李保慶;劉亞明;陳云國;李川奇;;VDM1200驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)噪聲檢測系統(tǒng)[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 張銀炎;全船振動(dòng)噪聲綜合控制技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目通過鑒定[N];中國船舶報(bào);2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 奚佳欣;柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈系統(tǒng)噪聲源識別及振動(dòng)噪聲特性研究[D];吉林大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張國良;冰箱振動(dòng)噪聲綜合測試系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 王曉翠;溝槽型織構(gòu)化表面對摩擦振動(dòng)噪聲影響的試驗(yàn)及有限元分析[D];西南交通大學(xué);2015年

3 韓光旭;高速列車車輪非圓化對振動(dòng)噪聲的影響及演變規(guī)律研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 張曉軼;隨機(jī)調(diào)制策略對永磁同步電機(jī)振動(dòng)噪聲影響[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

5 劉興恕;混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）車內(nèi)振動(dòng)噪聲分析研究[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

6 周海濤;動(dòng)車組頭車振動(dòng)噪聲計(jì)算分析[D];北京交通大學(xué);2016年

7 張國慶;VSV300旋片真空泵排氣和機(jī)械振動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2014年

8 林傳勇;國產(chǎn)高速動(dòng)車組客室與司機(jī)室振動(dòng)噪聲優(yōu)化對比研究[D];北京交通大學(xué);2012年

9 宋學(xué)敏;鋼鋁混合結(jié)構(gòu)高速船振動(dòng)噪聲預(yù)報(bào)與控制研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

10 張健;汽車驅(qū)動(dòng)橋振動(dòng)噪聲研究[D];重慶大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：VSV300旋片真空泵排氣和機(jī)械振動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：387776