本文關(guān)鍵詞：滾輪機構(gòu)振動噪聲分析與控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾輪機構(gòu)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛,然而其運行過程中產(chǎn)生的巨大噪聲,已嚴(yán)重影響到工人的身心健康和企業(yè)的生產(chǎn),極大地制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展和進(jìn)步。為了有效控制滾輪機構(gòu)的振動噪聲,本文利用試驗測試和有限元分析相結(jié)合的方法,研究其在運行過程中的振動響應(yīng)和輻射噪聲,并提出一種振動噪聲控制措施-滾輪阻尼結(jié)構(gòu)。首先,參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3768-1996制定滾輪機構(gòu)振動噪聲測試方案,借助24通道HEAD Acoustics數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、PCB加速度傳感器及BK4189傳聲器采集其實際運轉(zhuǎn)工況下,滾輪上方1米處、滾輪接觸處和軸承座近場等位置的振動噪聲樣本。對比不同轉(zhuǎn)速下測點的振動加速度和聲壓值,發(fā)現(xiàn)滾輪接觸處和軸承座上方近場噪聲較大,為進(jìn)一步地減振降噪研究提供了參考依據(jù)。其次,對滾輪相互作用力進(jìn)行力學(xué)分析,并根據(jù)集中參數(shù)法將滾輪機構(gòu)簡化為37個集中質(zhì)量振動系統(tǒng),建立其垂向力學(xué)模型,理論研究其振動響應(yīng)特性。使用CATIA和HyperMesh建立滾輪機構(gòu)的CAD結(jié)構(gòu)模型,在ANSYS中分析其被動件和軸系機構(gòu)的結(jié)構(gòu)模態(tài),得到固有頻率及對應(yīng)振型�；谳d荷逆運算法,在LMS Virtual.Lab中將試驗測得的軸承座振動加速度響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)加載到模型輸出響應(yīng)點處,運行求解滾輪接觸點即載荷輸入點的等效激勵載荷譜,并使用振型疊加法計算出滾輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)。另外,理論研究滾輪機構(gòu)的聲輻射,推導(dǎo)出其場點聲壓級的計算公式。在LMS Virtual.Lab中建立滾輪機構(gòu)的聲學(xué)有限元模型,并以計算出的結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)作為聲學(xué)邊界條件,借助有限元AML算法分析滾輪機構(gòu)在3維空間自由聲場中的聲壓分布。與試驗結(jié)果對比,仿真結(jié)果吻合度良好,驗證了滾輪機構(gòu)聲學(xué)仿真模型的正確性,為下一步振動噪聲控制措施的聲壓級有限元仿真提供參考模型。最后,針對試驗測試和仿真結(jié)果分析出的滾輪機構(gòu)主要噪聲源—滾輪噪聲,提出幾種振動噪聲控制措施。對其中一種控制措施-滾輪阻尼結(jié)構(gòu)即在滾輪接觸面敷設(shè)阻尼減振材料進(jìn)行改進(jìn),并在相同工況下對改進(jìn)后的滾輪機構(gòu)進(jìn)行仿真計算和試驗測試,對比結(jié)果得出滾輪阻尼結(jié)構(gòu)減振降噪效果顯著。另外,本文的研究方法和成果對車輛、船舶、交通運輸?shù)裙I(yè)領(lǐng)域及自動化設(shè)備領(lǐng)域的減振降噪也具有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：滾輪機構(gòu) 試驗測試 振動特性 噪聲有限元分析 滾輪阻尼結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB535
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 本課題研究背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 滾輪機構(gòu)振動噪聲試驗15-29
• 2.1 試驗測試標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 2.2 試驗工況16-19
• 2.2.1 試驗條件和設(shè)備17
• 2.2.2 測點及傳感器布置17-19
• 2.3 試驗結(jié)果分析19-28
• 2.3.1 振動分析19-21
• 2.3.2 噪聲分析21-24
• 2.3.3 頻譜分析24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 滾輪機構(gòu)振動特性分析29-48
• 3.1 滾輪機構(gòu)力學(xué)建模29-34
• 3.1.1 滾輪接觸力分析29-31
• 3.1.2 滾輪機構(gòu)力學(xué)模型31-34
• 3.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析34-43
• 3.2.1 被動件的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析38-42
• 3.2.2 軸系機構(gòu)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析42-43
• 3.3 結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)43-47
• 3.3.1 激勵力識別43-46
• 3.3.2 振動響應(yīng)結(jié)果46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 滾輪機構(gòu)噪聲有限元分析48-56
• 4.1 滾輪機構(gòu)的聲輻射理論48-49
• 4.2 基于Virtual.Lab的滾輪機構(gòu)噪聲仿真49-54
• 4.2.1 聲學(xué)有限元AML算法49-51
• 4.2.2 有限元仿真設(shè)置51-53
• 4.2.3 噪聲仿真結(jié)果53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第五章 低噪聲滾輪阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計56-67
• 5.1 振動噪聲控制措施56-57
• 5.2 滾輪阻尼結(jié)構(gòu)方案57-61
• 5.2.1 粘彈性材料的阻尼機理58
• 5.2.2 滾輪阻尼結(jié)構(gòu)的確定58-60
• 5.2.3 阻尼材料選取60-61
• 5.3 改進(jìn)后的聲壓級仿真分析61-63
• 5.4 改進(jìn)前后的試驗結(jié)果對比63-66
• 5.4.1 振動加速度對比分析63-64
• 5.4.2 噪聲對比分析64-65
• 5.4.3 減振降噪頻譜分析65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文工作總結(jié)67
• 6.2 下一步工作展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

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