带式输送机托辊组振动噪声仿真分析及参数优化

带式输送机托辊组产生的振动噪声受多因素联合影响,为解决其振动噪声过大问题,文章提出一种基于有限元-边界元理论对托辊组振动噪声分析与优化的方法。首先,对托辊组进行模态分析与动力学仿真,探明托辊组的振动特性;然后,基于有限元-边界元复合声场仿真方法,作声场的谐响应分析计算托辊组的声场分布,并搭建实际测试平台验证声学仿真模型的可靠性;最后,结合输送能力与轻量化约束条件,得到托辊组结构参数与工作参数的最优解。结果表明,有限元-边界元法可有效模拟托辊组声场分布和变化规律,优化后托辊组噪声声压级较优化前减小约6.1dB,并且托辊组综合性能均有所改善,可对实际工程中的带式输送机优化设计起到有效的指导作用。

无人机17kW电机振动噪声分析与巡航转速下尖端噪声优化

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的方法。具体以平均转矩、转矩脉动等作为约束条件,构建多目标优化数学模型,并利用混合粒子群优化算法求解。该文深入探讨磁极参数、定子开槽对低阶次径向气隙磁通密度空间谐波特征的影响。并对电机转子模态仿真,以研究径向电磁力与空间模态的作用机理。在多转速情况下,以巡航转速为重点,分析整体电机电磁振动噪声特征。最后,仿真和实验结果表明,电机在巡航转速下的尖端噪声显著减小。验证了优化结构对无人机电机尖端振动噪声有明显抑制作用,对解决无人机噪声问题具有重要意义。

齿轮箱内部激励下振动噪声仿真研究

目的研究齿轮箱体在内部激励下的传动稳定性和振动噪声的产生、传播和辐射规律。方法考虑时变刚度、误差激励等因素对齿轮系统的影响,利用集中参数法建立齿轮传动纯扭转动力学模型。结合MATLAB数值计算,从动态啮合力入手,分析振动噪声在内部动态激励作用下的时域和频域特征。建立齿轮箱体有限元模型,进行模态分析和频率响应分析。以动力学分析结果为边界条件,分别利用声学无限元法和无反射边界法进行齿轮箱振动噪声仿真。结果获得了2000Hz内的固有频率、振型和频率响应曲线,结合振动峰值频率,对齿轮箱的振动情况进行了预测。得到了齿轮箱在无界声场中的辐射声功率级曲线、场点声压级曲线、声指向性和声压级云图,并对声学无限元法和无反射边界法的计算结果进行了对比,得到了二者的最佳适用条件。结论齿轮箱内部动态激励具有明显的周期性和冲击性,齿轮传动过程中含有较多的啮合频率和二倍频成分。齿轮箱上下表面为薄壁结构,振动比较明显,是各阶振型发生振动的主要部位。箱体在低阶模态下为单一振型,在高阶模态下出现多种振型耦合的现象。无限元法计算时间较长,但在近场分析时精度较高,适用于近场声学问题分析。无反射边界相比于无限元法耗费更少的计算时间,远场分析的精度更高,适用于高频、远场声学问题分析。

变频空调压缩机电机传感器振动噪声主动抑制方法研究

由于变频空调压缩机电机内部结构复杂性高,噪声源分布在不同的位置,使识别抑制范围受到限制,导致最终得出的信噪比较低。为此提出变频空调压缩机电机传感器振动噪声主动抑制方法,采用多点位的方式打破识别抑制范围受到的限制,进行噪声源多点位识别与噪声特征频率计算。基于此,构建传感器振动噪声主动抑制有限元仿真模型,采用定子模态解析对比的方式完成主动抑制处理。测试结果表明,所提方法计算得出的信噪比均可以达到60 dB以上,对于传感器产生的振动噪声进行捕捉,并主动抑制处理,噪声抑制效果得到进一步提升,具有实际的应用价值。

振动噪声等高图的电驱动桥噪声预测及优化

在项目开发前期通过优化电驱动桥扭矩特性的设计,可以规避噪声大问题。根据电驱动桥台架在对应扭矩下的振动噪声特性,提出了一套稳定高效的测试流程和分析方法。首先设计了一套完整的试验流程,制定了精准的数据分析方法。然后绘制出能够全面反映电驱动桥振动噪声特性的等高图。最后利用电驱动桥台架的振动噪声等高图,准确评估电驱动桥加速工况下振动噪声风险,为主机厂和电驱动桥零部件企业提供电驱动桥扭矩特性设计前期指导。利用该方法成功识别到某电驱动桥匀速及加速工况下电机及齿轮的啸叫问题。通过优化电驱动桥扭矩特性设计,电机48阶噪声峰值降低了8.5 dB(A),确认该方法准确可靠,具备推广应用价值。

励磁电流对TMPS-HESM振动噪声影响的仿真分析

为了研究励磁电流对切向聚磁型并联结构混合励磁电机(TMPS-HESM)振动噪声的影响,根据TMPS-HESM切向聚磁特点,建立电机等效磁路模型和Maxwell有限元仿真模型,在不同励磁电流条件下仿真分析了与电机振动噪声有关的转矩脉动、气隙磁密和电磁力等电磁性能。利用ANSYS Workbench仿真平台搭建了电磁振动噪声耦合仿真模型,计算了不同励磁电流条件下电机的振动响应与噪声变化。结果表明:励磁电流对混合励磁电机转矩脉动影响较小,对电机径向电磁力谐波(8,2f1)、(16,4f1)、(0,12f1)分量影响较大,是造成电机振动噪声的主要原因,其中(0,12f1)分量虽然与其它分量不是一个数量级,但仍会恶化电机振动噪声。

定子槽结构的永磁同步电机振动噪声优化

为改善永磁同步电机一阶齿谐波引起的振动噪声,基于ANSYS Workbench多物理场耦合平台,对电机电磁噪声进行联合仿真,优化电机振动噪声.分析一阶齿谐波引起的振动噪声所在的空间与时间阶次,通过对定子结构优化的方式降低电机的振动噪声.分析定子槽的各种参数对电机气隙磁通密度的影响,并通过回归分析的方式得到其对电机气隙磁密的回归模型,利用优化算法找到最适合定子槽参数.经仿真分析表明优化后的电机气隙磁密得到明显改善,0空间阶次由12倍电磁频率引起的48时间阶次的电磁噪声得到显著降低,证明优化方案的可靠性.

电动轿车空调系统振动噪声传递路径测试分析

为控制某纯电动汽车怠速空调开启工况时车内噪声,开展空调系统振动噪声传递路径研究。首先,采用Bench-mark分析、整车-子系统性能分解、旋转件阶次频率分析等方法,获得了该纯电动汽车空调系统关键零部件振动噪声传递路径,发现冷却风扇安装支架刚度和空调管路振动是引起车内噪声偏大的主要因素;然后,提出了安装支架刚度加强方案和空调管路减振措施;最后通过试验数据验证,经过改进后该车型怠速空调开启工况车内噪声由46.2dB(A)降低到44.5dB(A),满足了目标值45.0dB(A)要求。上述研究方法可为纯电动汽车空调系统振动噪声传递路径分析提供参考,亦可为相关车型空调系统结构设计提供借鉴。

红外探测器振动噪声自动采集系统设计

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国际市场对红外探测器的需求日益增加,传统人工监测并记录的测试方法已不能满足目前的产能需求。研究了一款支持不同规格红外探测器的振动噪声自动采集系统,主要介绍了系统设计原理、系统组成、各模块功能等。该系统的成功应用有效解决了红外探测器振动噪声测试效率低、准确率低的问题。以一款多元探测器为例,测试效率提高3倍,准确率为100%。该系统实现了振动噪声测试自动采集、无人值守,节约了人力成本。

某纯电动车电液制动系统振动噪声问题的测试分析与改进

随着汽车电动化、智能化和无人驾驶技术的深入发展,线控制动技术被大量广泛地应用于新能源纯电动车型,而市场用户对制动过程的舒适性要求越来越高。因此,如何快速解决整车的制动NVH问题,如何提高线控制动系统的集成水平,这是困扰目前新能源汽车制动系统设计开发的技术难题。以某纯电动汽车制动踏板抖动与异响问题为研究背景,系统地阐述测试排查过程,识别分析出潜在的激励源与传动路径;探讨液压系统产生流致振动噪声的潜在机理,提出具体的工程控制方法;并通过制动能量回收策略方法的优化,通过实车驾评和测试验证该措施方案的有效性。研究成果对于提升新能源汽车制动NVH问题的解决能力和正向集成开发有着较重要的工程指导价值。

永磁同步电机磁固热多物理场耦合振动噪声分析

针对永磁同步电机的电磁振动噪声多物理场耦合问题,在磁固耦合的基础上,考虑温度场对电机结构和电磁特性的影响,通过有限元法提出一种磁固热多物理场耦合模型,分析在热应力和电磁力共同作用下电机的结构变形,突出对比强弱耦合变形情况下电机电磁力及振动噪声情况。以一台6极36槽内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)为研究对象,综合考虑磁场、温度场和结构场多物理场耦合作用,建立永磁同步电机有限元模型,用ANSYS Workbench准确计算电机各种损耗并进行温度反馈,并通过实验验证模型准确性。结果表明,考虑温度分布和结构变形有助于准确预测和评估电机的振动噪声水平。

城市轨道交通振动噪声治理及管控模式研究

随着经济发展和人民生活水平提升,环境问题愈发引起重视,特别是在城市轨道交通领域,振动噪声问题已成为亟待解决的议题。文章简要阐述目前城市轨道交通振动噪声治理现状,以北京地铁某线路振动噪声投诉为例,分析振动噪声问题的成因,并提出整改治理方案。针对当下振动噪声治理与管理模式存在的监测工作缺失、配套标准体系不完善、治理效果无法保证等问题,提出一种主动化、智能化声振管控模式,实现振动噪声问题管控由经验支撑向数据支撑转变,优化调整线路设备维修策略,为完善振动噪声监测体系和治理措施,推动城市轨道交通运维管理智能化、数字化发展提供新的思路。

用于汽车压缩机振动噪声控制的声子晶体设计与试验

针对汽车压缩机低频振动噪声控制难的问题,基于局域共振机理在压缩机外壳设计一种声子晶体结构。借助有限元法,计算声子晶体带隙范围,阐明声子晶体结构参数与在压缩机外壳布置方式选取原因,分析其具备的优势。而后,定制各部分材料组装声子晶体实体并布置于压缩机外壳后端面,搭建压缩机振动噪声台架试验台,选取4个声学场点采集辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。进一步,选取某型号汽车搭建压缩机整车振动噪声试验台,在驾驶员座椅右侧靠近人耳处设置声学传声器采集驾驶室内辐射噪声,并记录压缩机本体振动变化情况。试验结果表明,压缩机外壳安装声子晶体后,在声子晶体带隙频率范围对应转速内,台架与整车试验测得总辐射噪声与压缩机本体各向振动加速度均方根值基本存在改善,且部分转速范围效果显著。该文为汽车压缩机低频振动噪声控制研究提供了新的参考。

基于传递路径理论的车辆传动轴不平衡振动噪声控制方法

车辆传动轴为长管结构,其不平衡引起的噪声和振动是后驱/四驱车辆开发过程中较为常见的疑难问题。首先,提出一种基于传递路径理论的车辆传动轴不平衡振动噪声控制方法,运用转子不平衡动力学原理,实现传动系统不平衡激励求解与加载;然后,将有限元分析方法和传递路径原理相结合,综合考虑传动轴柔性挠度及各系统解耦;最后,完成系统模态和传动系统柔性的匹配设计。基于传统动力学分析,创新性地建立了传动轴挠度与整车底盘传动系模态及车身结构集成方法。该方法可应用于后驱/四驱车型的车内噪声前期优化设计,有效避免了实车阶段传动系统不平衡激励引起的性能抱怨,缩短了车辆开发周期,提升了客户满意度。

测量船振动噪声全流程控制方案

为了保证某型海事系统大型测量船的全船振动噪声指标满足任务使命要求,顺利完成我国管辖海域深远海海域和海道的测量任务,通过对测量船各项振动噪声的指标分析,对设计、工厂验收测试、建造、系泊试验和航行试验等5个阶段制定管控方案并进行落实,完成航行试验阶段的取证验证方案,形成一套全流程的振动噪声控制方案。研究成果可为科考公务船振动噪声控制全过程控制提供一定参考。

压缩机振动噪声综合特性测试分析技术研究

振动与噪声参数一直是压缩机运行的重要指标,由于压缩机内部结构较为复杂,从理论上推导出振动与噪声特性性能很困难,仿真分析中模型简化造成仿真分析结果与实际有一定误差。因此设计振动与噪声综合特性测试分析系统十分必要,使其具备时域及频域基本功能的基础上,集成压缩机部件固有频率特性、振动与噪声的相干特性,噪声倍频程特性等综合特性分析功能,为压缩机的结构设计、优化方案、噪声评价、噪声治理及故障分析等环节提供有力的基础支持,为压缩机测试技术方案提供一种借鉴。

磁极偏心对船舶用电机的振动噪声影响

为解决船舶电机的振动噪声问题,以一台5.5 kW、8极48槽船舶用表贴式永磁同步电机为研究对象,分析了考虑磁极偏心情况下电机振动噪声产生机理,计算了该电机的电磁性能及其电磁振动噪声特性。基于理论推导磁极偏心对电磁力的影响,提出一种磁极偏心结构设计,并通过二维傅里叶分解分析其径向气隙磁密与电磁力谐波分量,对优化前后电机的电磁振动噪声进行了有限元对比分析。结果表明,通过电机结构优化后,在额定工况运行下转矩脉动减小,电磁振动噪声有效降低,从49.55削弱至44.479 dBA,这表明该优化方案对电机电磁振动噪声特性具有良好的改善作用,最后通过样机试验验证仿真的有效性。

基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究

为解决常规齿轮振动噪声仿真方法存在误差较大的问题,提出基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究。通过Recurdyn软件构建仿真模型,对不同类型的噪声信号进行包络叠加,采用马赫系数等方法划分噪声源分布区间,明确振动噪声分布情况,并获取噪声激励向量数据进行仿真计算。实验结果表明,该方法能够有效减小仿真误差,准确预测齿轮振动噪声声压级。

关于举办2024电机控制及振动噪声分析技术研讨班的通知

一、主办单位上海微电机研究所(中国电子科技集团公司第二十一研究所)二、指导单位中国电子元件行业协会微特电机与组件分会全国信息产业用微特电机及组件标准化技术委员会中国电工技术学会微特电机专委会国家微特电机及组件产品质量监督检验中心上海市电机工程学会微特电机专委会三、培训内容电机NVH整机分析:电机建模与校正(方法与原理),影响电机NVH的因素分析(结合案例),电机NVH工程化应用方法,常见电机NVH间题分享。

内置式永磁同步电机振动噪声抑制方法

针对内置式V形永磁同步电机提出通过转子斜极和定子齿开辅助槽抑制电机振动噪声的方法。通过电磁场有限元仿真法计算额定功率11 kW、额定转速8200 r/min永磁同步电机径向电磁力的时间频率谐波和空间阶次谐波。通过有限元仿真方法和样机实验分别对电机的振动噪声进行计算,并将两者的声压级进行了对比,发现误差在合理的范围内。通过转子永磁体V形斜极和定子齿开辅助槽的方法抑制电机的振动噪声,可降低电机的A计权声压级。