本文關(guān)鍵詞：VSV300旋片真空泵排氣和機械振動噪聲的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著旋片泵應(yīng)用的日益廣泛,用戶對旋片泵的振動和噪聲提出越來越高的要求,對旋片泵減振降噪成為當務(wù)之急。本文以浙江飛越機電有限公司的VSV300旋片泵為研究對象,采用流固耦合技術(shù)、聲學有限元法、聲學邊界元法和虛擬樣機技術(shù)對旋片泵排氣過程中的氣動噪聲、限位板振動噪聲和油箱振動噪聲進行模擬,得到了各種噪聲的相關(guān)特征,并針對噪聲較大的氣動噪聲進行優(yōu)化設(shè)計。論文針對VSV300旋片泵的特點,建立了三旋片傾斜放置旋片泵的基元容積、入口壓力、排氣速度隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律；利用CFX和Workbench中的瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊對氣動模型和限位板進行雙向流固耦合,得到二者的壓力和速度分布云圖。利用Virtual.Lab Acoustic軟件的聲學有限元法對排氣過程中的氣動噪聲進行模擬,發(fā)現(xiàn)在低頻區(qū)域的聲功率級較大,在高頻區(qū)域聲功率級頻率響應(yīng)曲線的尖點較多；另外,在氣動模型上建立5個對噪聲貢獻量較大的測點進行噪聲特點分析,通過觀察各測點處的聲功率級頻率曲線發(fā)現(xiàn)各測點在低頻時的聲壓級值都很高,在高頻時各測點的聲壓級值有較大差異：在測點1(防返油孔)處的高頻聲壓值相對較大,幾乎在整個頻率范圍內(nèi)的聲壓值都在75dB以上；測點3(泵腔)處的尖點較多,且尖點處的聲壓值都很高,說明該處產(chǎn)生的噪聲較尖銳；測點2(排氣孔)處大體上呈先增加后減小的趨勢；測點4(油箱擋板)和測點5(模型突出部)處的聲壓分布比較相似,聲壓級值都相對較小。利用聲學邊界元法對限位板的振動噪聲進行研究,通過觀察限位板表面和場點處的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)限位板的振動噪聲不大,在整個頻率范圍內(nèi)的聲功率級都在20dB以下。另外,在限位板的端部和根部各取兩點,經(jīng)對比較兩點處的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)限位板端部的振動噪聲高于根部。論文利用聲學邊界元法對油箱的振動噪聲進行了研究,先利用ADAMS軟件對建立的虛擬樣機模型進行仿真,得到了油箱的激振力,然后利用聲學邊界元法得到了油箱的振動位移和振動噪聲的分布特征。觀察油箱的振動位移云圖發(fā)現(xiàn)在低頻處振幅較大,高頻處振幅較�。挥^察油箱的聲功率級頻率響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn),噪聲分布基本上呈先減小后增加的趨勢,這是由于振動噪聲主要與振幅和頻率相關(guān),低頻處振幅較大,而高頻處的頻率較高。最后,對噪聲較大的氣動噪聲部分進行了兩種針對流道的改進,通過對VSV300原模型、無防返油孔的原模型、無防返油孔的按方案1改進模型、有防返油孔的按方案2改進模型、有防返油孔的按方案1改進模型等比較發(fā)現(xiàn),兩種方案都可以顯著降低噪聲,但其互有優(yōu)劣,需根據(jù)實際工況擇優(yōu)改進；另外,對防返油孔進行尺寸優(yōu)化,通過對防返油孔直徑為6mm(原模型)、6.5 mm、7.0 mm、7.5 mm的對比模擬,發(fā)現(xiàn)當防返油孔直徑為7mm時降噪效果最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】：旋片泵 降振減噪 虛擬樣機 聲學仿真 優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 VSV300旋片泵簡介13-14
• 1.3 旋片泵及相關(guān)產(chǎn)品噪聲研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 旋片泵的噪聲源及噪聲降低措施14-16
• 1.3.2 噪聲研究的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 VSV300旋片泵的基礎(chǔ)理論計算及雙向流固耦合數(shù)值模擬21-38
• 2.1 基元容積及理論排氣量的計算21-25
• 2.2 泵腔內(nèi)氣體壓力隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律25-26
• 2.3 排氣過程的雙向流固耦合數(shù)值模擬26-30
• 2.3.1 流固耦合綜述26-27
• 2.3.2 流固耦合模型的建立27-29
• 2.3.3 網(wǎng)格劃分以及邊界條件的確定29-30
• 2.4 數(shù)值模擬方法——大渦數(shù)值模擬30-34
• 2.4.1 引言30-31
• 2.4.2 大渦基本理論及控制方程31-34
• 2.5 雙向流固耦合數(shù)值模擬結(jié)果及分析34-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第3章 排氣過程中的氣動噪聲及限位板振動噪聲研究38-61
• 3.1 聲學基礎(chǔ)理論39-40
• 3.1.1 FW-H聲擬理論39
• 3.1.2 聲壓、聲功率和聲強39
• 3.1.3 聲壓級、聲強級和聲功率級39-40
• 3.2 聲學有限元技術(shù)40-43
• 3.2.1 聲學方程40-41
• 3.2.2 聲學邊界條件41-42
• 3.2.3 聲學輻射邊界條件42-43
• 3.3 聲模態(tài)分析43
• 3.4 排氣過程噪聲模擬過程43-52
• 3.4.1 聲學有限元分析前處理45-46
• 3.4.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移以及傅里葉變換46-47
• 3.4.3 聲學響應(yīng)計算及結(jié)果分析47-52
• 3.5 限位板振動噪聲研究52-59
• 3.5.1 結(jié)構(gòu)振動及聲學邊界元技術(shù)簡介52-54
• 3.5.2 結(jié)構(gòu)表面振動與輻射噪聲的關(guān)系54-56
• 3.5.3 限位板聲學分析56-59
• 3.6 本章小結(jié)59-61
• 第4章 基于虛擬樣機和聲學仿真技術(shù)的油箱振動噪聲研究61-77
• 4.1 旋片泵重要部件的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析61-63
• 4.2 虛擬樣機技術(shù)及ADAMS軟件介紹63-65
• 4.3 多體動力學理論基礎(chǔ)65-69
• 4.4 基于ADAMS的激振力仿真及結(jié)果分析69-74
• 4.4.1 ADAMS仿真模型的建立69-71
• 4.4.2 基于ADAMS的激振力仿真結(jié)果及分析71-74
• 4.5 油箱的聲學模擬及結(jié)果分析74-77
• 4.5.1 油箱網(wǎng)格的劃分及處理74-75
• 4.5.2 油箱的聲學分析75-77
• 第5章 針對排氣過程中氣動噪聲的優(yōu)化設(shè)計77-86
• 5.1 概述77-78
• 5.2 基于流道形狀改進的降噪分析78-83
• 5.2.1 基于流道形狀的改進方案78-80
• 5.2.2 降噪改進效果對比80-83
• 5.3 基于防返油孔改進的降噪分析83-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第6章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 主要結(jié)論86-87
• 6.2 前景展望87-88
• 參考文獻88-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文96

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4 韓忠東;李麗;楊鋒杰;翟培合;陳槞;陳棋福;李綱;;運行列車所引發(fā)的振動噪聲分析及其可用性探索[J];噪聲與振動控制;2007年03期

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6 黃國治;曾兆炎;羅麥;;電機振動噪聲的研究(一)[J];中小型電機;1984年03期

7 王慶春;同步電機的磁振動噪聲和控制措施[J];電工技術(shù)雜志;1990年01期

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1 葛輝良;白琳瑯;張自麗;;基于振動噪聲波數(shù)譜模型的降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究[A];第十一屆船舶水下噪聲學術(shù)討論會論文集[C];2007年

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  本文關(guān)鍵詞：VSV300旋片真空泵排氣和機械振動噪聲的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：387776