全封閉往復(fù)式壓縮機(jī)是冰箱的核心部件,也是冰箱減振降噪設(shè)計(jì)的重點(diǎn)研究對(duì)象。本文針對(duì)冰箱壓縮機(jī)隔振設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的工程研究問題,通過理論建模計(jì)算和振動(dòng)模態(tài)試驗(yàn)對(duì)冰箱壓縮機(jī)隔振系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析,并對(duì)系統(tǒng)力傳遞率進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,為壓縮機(jī)的減振降噪設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。首先,根據(jù)冰箱壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,將壓縮機(jī)簡(jiǎn)化為三自由度雙層隔振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,利用拉格朗日方程建立振動(dòng)微分方程。利用數(shù)學(xué)軟件MATLAB計(jì)算得到壓縮機(jī)隔振系統(tǒng)的三階固有頻率分別為3.4236Hz、14.7469Hz和63.5231Hz。進(jìn)一步推導(dǎo)出壓縮機(jī)系統(tǒng)的力傳遞率表達(dá)式,并繪制出力傳遞率曲線圖,分析各參數(shù)變化對(duì)力傳遞率的影響。其次,為提高優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性以及避免優(yōu)化的盲目性,對(duì)力傳遞率公式中的參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。選取敏感參數(shù):支撐間距、偏心距、阻尼和殼體質(zhì)量作為優(yōu)化變量,以工作頻率處力傳遞率最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用MATLAB優(yōu)化工具箱中的遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。力傳遞率曲線的三階峰值分別下降0.7dB、0.5dB、1.1dB,為冰箱壓縮機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。再次,利用有限元軟件ANSYS Workbench對(duì)冰箱壓縮機(jī)整機(jī)及泵體進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析,前三階固有頻率較低,振型表現(xiàn)為整體的振動(dòng)形態(tài);后三階振型表現(xiàn)為內(nèi)排氣管的振動(dòng)形態(tài)。前四階固有頻率都在激振頻率50Hz范圍內(nèi),要尤為注意共振的發(fā)生;而在五階以后固有頻率較高。最后,利用LMS Test.Lab振動(dòng)與測(cè)試系統(tǒng),對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行錘擊法試驗(yàn)測(cè)試。與有限元分析固有頻率進(jìn)行對(duì)比,最小誤差為第一階的1.18%,最大誤差為第五階的5.65%;對(duì)應(yīng)理論計(jì)算的三階固有頻率分別為3.502Hz、14.263Hz和61.354Hz,誤差分別為2.24%、3.39%、3.54%,均在允許范圍內(nèi),說明有限元仿真的準(zhǔn)確性和力學(xué)模型建立的可靠性。
【學(xué)位單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM925.21

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本文編號(hào)：2814408