發(fā)布時間：2019-01-24 12:10

【摘要】：目前，對于裝船機(jī)這種大型港口設(shè)備的研究主要集中在靜力結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度方面，對其進(jìn)行動態(tài)特性以及振動噪聲的仿真分析和噪聲控制的研究比較少見。而在裝船機(jī)的使用過程中，由于機(jī)載傳動系統(tǒng)引起的結(jié)構(gòu)振動與噪聲，嚴(yán)重地影響了設(shè)備的使用性能。某大型港口裝船機(jī)卷揚(yáng)機(jī)房結(jié)構(gòu)振動與噪聲則是現(xiàn)場存在的重要問題之一，，因此對結(jié)構(gòu)振動噪聲仿真和控制技術(shù)進(jìn)行研究具有重要的理論和實際意義。 本文通過有限元法與邊界元方法在商用軟件平臺的基礎(chǔ)上，建立了SL6裝船機(jī)卷揚(yáng)機(jī)房聲固耦合模型以及有限元—邊界元振動噪聲耦合模型，在低頻振動噪聲的預(yù)測、分析和控制方面做了比較系統(tǒng)的研究。 首先，對裝船機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)房結(jié)構(gòu)及振動特性進(jìn)行了理論與實驗研究，在試驗研究的基礎(chǔ)上，分析了機(jī)房振源的頻率特性，及結(jié)構(gòu)振動與噪聲的關(guān)系，推導(dǎo)了理想介質(zhì)中小振幅聲波的三維波動方程，為聲固耦合分析奠定了理論基礎(chǔ)。 其次，采用有限元方法建立了SL6裝船機(jī)卷揚(yáng)機(jī)房有限元模型，空腔模型以及聲-結(jié)構(gòu)耦合模型，可實現(xiàn)對卷揚(yáng)機(jī)房非聲固耦合和聲固耦合模態(tài)分析及外界激勵下的動態(tài)響應(yīng)分析，得出卷揚(yáng)機(jī)房內(nèi)的聲場分布；此外還研究了機(jī)房壁板厚度、系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)以及壁板的吸聲系數(shù)等參數(shù)的變化對卷揚(yáng)機(jī)房動態(tài)特性和內(nèi)部聲場的影響。 再次，在對卷揚(yáng)機(jī)房聲學(xué)邊界元建模的基礎(chǔ)上，引入有限元和邊界元聯(lián)合仿真的新方法，并引入面板聲學(xué)貢獻(xiàn)度的概念，計算了各壁板振動狀態(tài)下對室內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)度。在前面章節(jié)計算的基礎(chǔ)上，對卷揚(yáng)機(jī)房進(jìn)行了阻尼材料和吸聲處理，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的修改，取得了一定的降噪效果，為工程實際中的振動和噪聲控制提供了一定的參考。
[Abstract]:At present, the research of large port equipment such as loading machine is mainly focused on static structure and strength. It is rare to study its dynamic characteristics, simulation analysis of vibration and noise control. In the process of loading, the structural vibration and noise caused by the airborne transmission system seriously affect the performance of the equipment. The structural vibration and noise of a large port ship loader hoist is one of the important problems in the field, so it is of great theoretical and practical significance to study the simulation and control technology of structural vibration and noise. In this paper, based on the commercial software platform, the finite element method and the boundary element method are used to establish the acoustic solid coupling model of SL6 ship loader hoist room and the finite element boundary element vibration noise coupling model to predict the low frequency vibration noise. Systematic research on analysis and control has been done. First of all, the structure and vibration characteristics of the hoist are studied theoretically and experimentally. On the basis of the experimental study, the frequency characteristics of the vibration source and the relationship between the structure vibration and the noise are analyzed. The three-dimensional wave equation of small amplitude acoustic wave in ideal medium is derived, which lays a theoretical foundation for the analysis of acousto-solid coupling. Secondly, the finite element model, cavity model and acousto-structure coupling model of SL6 ship loader hoist are established by using finite element method. The modal analysis of non-acousto-solid coupling and acousto-solid coupling of winch room and the dynamic response analysis under external excitation can be realized, and the sound field distribution in hoist room can be obtained. In addition, the influence of the thickness of the wall plate, the viscous damping coefficient of the system and the sound absorption coefficient of the wall plate on the dynamic characteristics and the internal sound field of the hoist are studied. Thirdly, on the basis of modeling the acoustic boundary element of the hoist room, a new method of finite element and boundary element joint simulation is introduced, and the concept of panel acoustic contribution is introduced to calculate the contribution to indoor noise under the vibration state of each panel. On the basis of the calculation in the previous chapters, the damping material and sound absorption of the hoist room are processed, and the structure of the hoist is modified to a certain extent, and the noise reduction effect is achieved. It provides a certain reference for vibration and noise control in engineering practice.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH113.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2414463