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解决方案

动力设备—振动噪声


  

现状:

      动力装置自身特有的振动噪声特性,随着动力装置功率增加、转速升高、结构轻型,如舰船用高速轻型强载柴油机,舰船、石化、能源、交通、环保等行业越来越关注动力装置的振动噪声问题。例如船舶的动力装置噪声主要包括主机、柴油发电机组、齿轮箱及主辅机的排气管产生的噪声,是船上最强的噪声源。该噪声的强弱决定了柴油机船的噪声级。它既有进排气系统空气动力噪声,又有运动部件的撞击和主机本身不平衡而产生振动所造成的机械振动噪声。

 

 

  

      在动力装置设计时不仅要考虑防止产生结构共振,还要考虑如何降低设备引起的振动通过基座及管系进行传递。这时通过结构仿真模拟,结构与声音耦合仿真,可对振动噪声进行很好的模拟,同时对设计进行优化和改进。

  

解决方案:

      对动力装置结构进行建模,对结构加载荷,以不同转速和运行状态下进行振动模态分析,通过声学分析软件计算得到振动结果作为声学激励。再导入声学分析软件LND,通过LND进行噪声辐射模拟。

 

 

  

      理论上有限元法可以用来处理任何频段的噪声传播与振动问题。但是,随着频率的升高,涉及的结构固有频率数量迅速增加,最终导致计算时间过长而无法接受;或者由于频率升高,对应声音的波长越来越短,要求的单元尺寸越来越小(为了保证精度,一般单元的尺寸要小于波长的1/4),最终导致问题的规模超过了计算机的能力。此外,随着频率的升高,系统的振动和声学性能对一些小的不确定因素变得十分敏感,想以静态确定性的方法(有限元或边界元方法)对振动和声学反应做出准确的预测非常困难,因而引入基于统计学原理的统计能量分析(SEA)方法来处理中高频振动噪声问题就非常的必要。