某船用齿轮箱基座的振动特性分析

目的保证船用齿轮箱在不同试验工况下的振动噪声的设计要求,对船用齿轮箱基座的振动特性进行分析。方法首先对船用齿轮箱基座进行模态分析,分析齿轮箱基座在不同阶数下有效质量与总质量的比值,同时提取不同方向下的有效质量与参与系数最大的模态进行分析。然后利用频响计算中的完全法对某型船用齿轮箱基座进行振动响应计算,提取3个点结果进行有限元分析,并利用锤击法对某型船用齿轮箱基座的3个测点进行机械阻抗的测试。结果通过有效质量分析,提取了前1000阶中的主要模态,分析模态发现,在齿轮箱基座的大部分区域,结构响应几乎为0,20、923、131、162、10阶出现模态为同一局部区域的模态,且23、131阶模态表现为平动及扭转振型。有限元频响计算结果表明,有限元计算结果在低频段的阻抗值更加稳定。随着频率增加,阻抗值逐渐降低,测试值的对数平均值与参考值的差值最大值为11.46 dB。计算值的对数平均值与参考值的差值最大值为10.3 dB,且逐渐接近100 dB。计算值的对数平均值与测试值对数平均值的差值均在2 dB左右。结论通过计算发现,有限元计算值接近参考值,且与参考值大多数差值均在10 dB之内。计算值与测试值接近,可以作为船用齿轮箱基座的振动噪声设计依据,为后续各型号船用齿轮箱基座优化设计打下了坚实的基础,极大提升了数字化驱动设计技术水平。