斜轴式柱塞马达外壳的振动与噪声特性分析

为降低柱塞马达的噪声,提升液压系统的稳定性,针对斜轴式柱塞马达的外壳进行了振动和噪声特性分析。首先对马达的内部激振源和振动传递路径进行分析,然后在ANSYS中对外壳依次进行模态分析、谐响应分析,获得对外壳结构动态性能影响最大的模态频率及工作时结构振动剧烈的区域,最后在半消声实验室对斜轴式柱塞马达进行噪声测试,验证了仿真结果的准确性。研究结论为斜轴式柱塞马达的减振降噪技术提供了新思路。

水力机械空化实时检测技术研究

本文从空化现象的发生机理出发,开发出通过分析水力机械发生空化时辐射出的空化噪声时频特征的变化,判定水力机械空化发生及表征空化发生程度的实时检测技术。该技术已应用在包括贯流式、轴流式、混流式和水泵水轮机等水力机械型式的多个电站,具有安装便捷、安全可靠的特点,可以应用在水力机械优化运行和智慧机组建设等领域。

液压柱塞马达的约束阻尼层降噪研究

液压柱塞马达在工作状态下振动噪声剧烈,针对削弱内部声振源和外部壳体结构优化的传统减振降噪方案设计难度大、优化成本高的问题,提出了在液压柱塞马达壳体敷设约束阻尼层的减振降噪方法。进行液压柱塞马达的动力学模型和液压模型耦合仿真,得到液压柱塞马达内部对壳体的振动激励。以振动激励作为载荷,结合强迫响应分析和基于模态声传递向量法的声压仿真,得到马达壳体的模态参与因子和声学板块贡献量,从而精确阻尼层敷设区域。通过对约束阻尼层进行有限元建模分析,研究阻尼层材料参数对振动抑制的影响,选择合适的阻尼层材料。在半消声室内对敷设约束阻尼层前后的液压柱塞马达进行多工况下平均声压级测试。结果表明:在峰值噪声频率下,约束阻尼层能将液压柱塞马达的噪声至少降低2 dB。

秸秆揉丝机噪声测试与分析

为了准确识别秸秆揉丝机的振动噪声源,基于阵列式声压传感器测试了秸秆揉丝机的多点振动噪声,对所采集的噪声信号进行自谱分析与小波分析,获得揉丝机的频率分布规律与噪声能量分布规律。分析表明,秸秆揉丝机的振动噪声由旋转噪声和宽频噪声构成,揉丝机的锤片、铡刀与抛送叶片的旋转噪声为主要噪声源,噪声能量主要集中在低频段(500 Hz以下),占总能量的80%以上。在入料口与出料口处振动噪声声压级达到峰值(入料口114.40 dB,出料口112.10 dB),其中入料口、出料处的主要噪声源分别为转子锤片与抛扔叶板通过频率的旋转噪声。

单自由度自动翻转平台力学特性研究

目的 提出一种单自由度自动液压翻转平台,综合分析其力学特性,验证是否适用于固体火箭发动机振动试验换向过程。方法 根据液压设计理论,推导液压缸伸缩位移与翻转角度的数学关系,通过对翻转架进行静力学分析,确定翻转平台的极限受力位置,并解析受力与翻转角度之间的具体关系。针对极限受力位置的翻转架连同机架联合体,进行静应力分析,验证其稳定性。结果 翻转架处于初始水平位置时,液压缸承受最大压力,翻转角度为90°时,液压缸受拉轴向力出现最大值。翻转架的应力分布不均匀,应力最大值出现在其中部,最大应力值远小于许用应力,其强度满足应用要求。结论 翻转平台的力学性能满足设计和使用要求。另外,极限位置静力学受力分析和运动过程分析的结合评价方法,能够合理判定轴支撑翻转类机械装备的力学性能。

秸秆抛送装置外壳振动辐射噪声数值模拟与试验验证

针对目前秸秆抛送装置抛送叶轮扰动空气及物料引发噪声的原因尚不清楚,为了在秸秆揉碎机设计阶段估算其抛送装置的振动辐射噪声,首先采用计算流体力学CFD方法对秸秆抛送装置内部的气-固非定常流场做了整场瞬态数值模拟,将作用在外壳表面的气流和物料脉动压力加载给抛送装置外壳模型,并采用有限元方法对外壳进行了模态分析及动力响应分析,实现了从气-固两相流体到结构的单向耦合;将抛送装置外壳振动响应作为声学边界条件,利用LMS Virtual Lab的间接边界元Indirect Boundary Element Method声振耦合模块计算了非定常流动引起的外壳振动辐射噪声,并进行了试验验证。数值计算与实测声压级变化趋势相同;辐射噪声最大的基频100 Hz处个别测点仿真声压级较实测值高2.28 dB(A),其余测点的仿真与试验值相差不到1.5 dB(A),结果表明理论分析和数值仿真的可靠性。基于上述方法,比较分析了外壳壁厚对振动辐射噪声的影响。研究结果表明:对应确定的激励频率,存在较合理的外壳壁厚尺寸组合。叶轮转速为1 500 r/min时,较优壁厚为圆形外壳前后侧板壁厚4 mm,其余壁厚为3 mm的尺寸组合,声功率级为78.07 dB(A),满足饲草揉碎机噪声限值90 dB(A)的国家标准要求。该研究可为秸秆揉碎机及叶片式抛送装置低噪声设计研究提供参考。

基于小波奇异性理论的水轮机空化检测

空化噪声谱分析中常采用的功率谱分析在研究空化噪声这种具有很强突变性的信号时具有明显的缺陷,文中提出了一种基于小波奇异性理论的水轮机空化检测方法,并提出了小波基选择方案、突变点检测条件和最佳检测阈值。进行了混流式水轮机的模型转轮试验,观测了模型转轮额定工况下的涡带形态和空化发展情况,并采集存储了大量空化噪声数据。对照观测结果分析实际的检测数据,结果表明该方法的有效性,并很好的检测出空化初生和空化形态转变。

秸秆抛送装置抛送叶轮的振动特性分析

针对叶片式秸秆抛送装置工作时的振动、噪声以及叶片疲劳断裂等问题,为减少共振的发生,利用有限元分析软件ABAQUS对抛送叶轮的自由模态与预应力模态进行了数值计算,其中预应力模态采用单向流固耦合方法对流场和叶轮结构响应进行求解,获得了该系统的前12阶模态频率以及振型,并利用扫描式激光测振仪对抛送叶轮进行了模态试验,验证了理论分析和数值计算的准确性。在分析了系统外部激振频率特点的基础上,对影响叶轮振动特性的结构参数进行了对比模拟。研究结果表明:预应力使叶轮的1和2阶频率提高幅度较大,对振型没有影响;叶片数对模态频率和振型影响最大,叶轮是否加筋对频率的影响其次,叶片厚度对低阶频率影响最小;三叶片叶轮最不易发生共振,四叶片次之,五叶片最易发生共振;叶片厚度为4 mm时最不易发生共振,5 mm时次之,6 mm时最易发生共振;叶轮加筋可以改善其动态性能,不易发生共振。该研究可为叶片式抛送装置结构振动特性的描述及动态性能的优化提供参考。

某电站水轮机振动测试及其可靠性分析

水轮机组的振动是一个很复杂的问题,本文通过现场测试获得了机组主轴摆度及脉动水压力的有关数据;然后将质量偏心引起的振动和水力振动作为主轴振动的主要因素,根据现场的测试数据,模拟出了主轴的摆度与质量偏心引起的振动和水力振动之间的关系;进而可以获得轮轴的摆度不超过某界限时,机组能稳定运行的可靠性概率。

液压电机叶片泵的振动模态分析

对液压电机叶片泵内部的激振源和振动传递路径进行分析,通过对其结构进行适当假设和等效,建立液压电机叶片泵的虚拟样机模型,采用有限元法对液压电机叶片泵进行模态分析,获得其固有频率及对应振型.结果表明:动压支撑结构使得液压电机叶片泵的固有频率得到一定提高,有利于液压电机叶片泵的减振降噪;电机转子是产生振动的主要部件,低阶模态下电机转子与叶片泵可能存在共振现象.仿真结果为液压电机叶片泵的结构设计与减振降噪提供理论参考.

高架轨道桥梁结构振动与噪声预测方法及控制研究进展

随着城市轨道交通的快速发展和人们环保意识的增强,结构振动与噪声已成为制约高架轨道桥梁发展的瓶颈。针对高架轨道桥梁诱发的环境振动和噪声问题,国内外学者从列车-轨道-桥梁-大地耦合系统动力学理论、模型、预测方法、现场试验及桥梁结构减振降噪控制技术等方面进行了大量系统研究,取得了一系列成果。文中综述了高架轨道桥梁诱发环境振动和噪声问题的研究现状和进展,重点论述了高架轨道桥梁结构振动与噪声理论、模型、预测方法、高架轨道桥梁结构减振降噪技术及桥梁结构主动控制和组合减振降噪技术,总结了高架轨道桥梁结构振动与噪声分布的一般规律,提出了桥梁结构主动控制和多种措施联合使用是高架轨道桥梁结构减振降噪技术创新和产品研发的方向。

纯电动汽车车内结构路噪识别

纯电动汽车的噪声源和内部结构与内燃机汽车有着明显差异,由于电机总成噪声较低,使得纯电动汽车的车内路噪变得更加突出。对某款纯电动汽车在不同工况下的车内噪声进行频谱分析,在中低频范围内,结构路噪是车内噪声的主要原因。结合纯电动汽车车身及其板件的动态结构特性分析,识别出车内结构路噪的主要振动源和影响途径。研究结果可对纯电动汽车车内结构噪声的优化控制提供参考。

基于SIE和SVR的液压泵故障定量诊断

为更好地实现液压泵故障定量诊断,对故障定量诊断中的退化特征提取和故障程度诊断方法进行研究。针对排列熵算法的不足,提出空间信息熵(spatial information entropy,简称SIE)的概念,分析了空间信息熵3个参数(时间序列的分区数s、相空间重构的嵌入维数m和延迟时间τ)变化对其性能带来的影响,为其选取提供了依据。仿真分析结果也验证了其作为液压泵退化特征的有效性和优越性。基于空间信息熵算法提取液压泵故障退化特征集,针对退化特征与故障程度之间存在的非线性关系,提出采用果蝇优化算法优化参数的支持向量回归机实现液压泵的故障定量诊断。对实测液压泵振动信号分析结果表明,空间信息熵在表征液压泵故障程度方面具有更好的性能。将果蝇算法优化参数的支持向量回归机用于液压泵的故障定量诊断得到了理想的定量诊断效果,并通过对比分析验证了提出的支持向量回归机模型的有效性和优越性。

一种商务车的整车噪声性能试验分析

试验测试一种商务车底盘系统及车厢内部的振动和噪声情况,并且分析该车底盘系统的振动和噪声对车厢内部座椅的影响,从整车的噪声和振动性能的设计角度为开发一种新型的高端商务车产品提供一定的设计依据。

基于盘/销装置的摩擦尖叫噪声研究

为了研究摩擦尖叫的产生机理,利用汽车制动盘、摩擦材料及铝合金圆销设计了一种长度可调的盘/销摩擦试验装置,进行了不同销长的摩擦尖叫试验。基于盘/销零件的约束模态试验结果,建立了装置的有限元模型。利用复特征值分析方法研究了销长、摩擦因数、载荷、速度和材料特性等因素对摩擦尖叫噪声的影响。结果表明:当圆销和制动盘间弯曲模态频率相近时会形成模态耦合,系统不稳定,产生摩擦尖叫噪声;通过改进系统结构、适当降低摩擦因数和调整材料特性可以减轻或消除摩擦尖叫。

海水泵的振动与模态分析

船用海水泵在工作时产生的振动噪声较大,会影响泵使用性能及危害工作人员身体健康。选择泵体、转子系统、隔离套以及外转子作为分析对象,采用有限元分析方法,利用ANSYS软件对其进行模态分析。通过模态分析得到泵的各个主要零部件的固有频率及振型。对比工作中可能产生的振动频率,确认了泵的系统产生共振的可能性非常小,保证了海水泵工作时的安全性与可靠性。海水泵的模态分析方法为后续进行泵的动力学分析及优化设计提供了参考依据。

表孔弧形闸门空载振动原型试验研究

针对龙羊峡水电站表孔弧形闸门存在的振动和异常声响问题 ,通过闸门的制作安装精度检测、启闭力测试、模态测试、动力响应测试、声响测试等原型试验方法 ,对闸门振动原因和特性 ,启闭力不均衡问题 ,支臂的应力应变特性、异常声响的原因和特性等进行深入地研究。研究成果表明 :(1)闸门在强振区的振动主要是弹性模量小的水封所激发 ,其根本的原因是闸门的轨道存在严重偏差和铰轴同心度超标 ;(2 )异常声响的主要来源是铰轴 ,其原因是两个铰轴同心度偏差较大和铰轴与轴套之间存在干摩擦所致 ;(3 )门体振动、支臂应力应变的交替变化、启闭力交替变化、铰轴异常声响它们有密切关系 ,其在强振区的主要频率 (1号门约 4Hz ;2号门约 3Hz)基本一致。

某MPV车内轰鸣噪声试验分析与降噪改进

某公司在开发某款多用途车(MPV)的NVH性能时发现车内轰鸣噪声过大并伴随明显车内振动的问题,驾驶员主观评价为不可接受,严重影响了汽车驾驶的舒适性。通过试验和仿真结合方法对轰鸣噪声的形成原因进行分析,识别了轰鸣声传递的路径,确认了车身局部模态及传动系统扭振问题对车内轰鸣噪声的影响。针对车内存在2处噪声峰值,通过顶棚局部结构的改进和传动轴转动惯量参数的改进,对车内轰鸣声进行了降噪改进处理,最终达到降低车内轰鸣噪声及提高样车驾驶舒适性目标。该研究针对MPV提出的轰鸣声识别与降噪方法对企业在同类车型车内噪声的降低具有一定的借鉴作用。

某型爪极发电机的模态仿真与试验分析

爪极发电机固有频率和模态振型的准确计算是降低电机振动和噪声的基础。基于某型车用爪极发电机,噪声试验显示其存在结构共振导致的电磁噪声偏大问题。首先建立定子铁芯整体模型,在考虑端部绕组的情况下对线圈进行等体积式建模,并完成了整机模型的建立。对材料参数等效处理,通过数值软件进行零部件和整机的自由模态仿真,自由模态试验结果与仿真结果的最大误差为7.1%,二者具有较好的一致性。最后完成整机约束模态试验和仿真,验证建模方法和模态分析的有效性。可为同类型爪极发电机建模和模态计算提供参考。

迷宫式约束阻尼钢轨减振降噪试验分析

为研究阻尼钢轨的减振降噪性能,以标准钢轨和迷宫式约束阻尼钢轨为研究对象,通过在消声室内测试标准钢轨和迷宫式约束阻尼钢轨的振动与噪声特性,实验结果表明：阻尼钢轨具有良好的减振降噪效果,阻尼钢轨在全频段内有效地抑制振动和噪声。在径向冲击荷载下,迷宫式约束阻尼钢轨相对于标准钢轨的振动加速度衰减量为5%~19%,振动时间衰减量都大于94%,总噪声级降低达9 d B以上;在轴向的冲击荷载下,迷宫式约束阻尼钢轨相对于标准钢轨的振动加速度衰减量为9%~21%,振动时间衰减量都大于92%,总噪声级降低达5 d B以上。实验结果为新型约束阻尼钢轨的优化设计提供了更加准确的实验依据。