飼草揉碎機(jī)是我國自行研制的一種飼草加工設(shè)備,目前,飼草揉碎機(jī)工作時(shí)主要存在振動(dòng)噪聲較大的問題。研究表明飼草揉碎機(jī)噪聲高達(dá)100-110d B(A)左右,超出了揉碎機(jī)噪聲90d B(A)的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。不僅嚴(yán)重地影響揉碎機(jī)的使用壽命和工作性能,同時(shí)也產(chǎn)生了噪聲污染,危害了操作者的身心健康。為了有效地控制飼草揉碎機(jī)的噪聲,對(duì)其外殼振動(dòng)輻射噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與優(yōu)化就顯的尤為重要。為了在設(shè)計(jì)階段就能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)飼草揉碎機(jī)外殼振動(dòng)輻射噪聲并進(jìn)行結(jié)構(gòu)聲優(yōu)化設(shè)計(jì),首先基于計(jì)算流體力學(xué)CFD與離散元DEM耦合方法模擬了飼草揉碎機(jī)內(nèi)部的散碎物料-氣流耦合非定常流場(chǎng),獲得了實(shí)際工況下揉碎機(jī)氣固非定常流場(chǎng)的基本特征及外殼壁面所受氣流與物料脈動(dòng)圧力載荷。其次,利用有限元方法對(duì)揉碎機(jī)外殼進(jìn)行模態(tài)分析,并加載氣-固耦合流場(chǎng)脈動(dòng)壓力對(duì)外殼進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得到揉碎機(jī)外殼在不同頻率載荷作用下的振動(dòng)響應(yīng)。第三,將飼草揉碎機(jī)外殼振動(dòng)響應(yīng)作為聲學(xué)邊界條件,采用有限元與間接邊界元結(jié)合的聲固耦合法計(jì)算非定常流動(dòng)引起的外殼振動(dòng)輻射噪聲,采用聲壓法對(duì)外殼輻射噪聲進(jìn)行試驗(yàn)研究并對(duì)噪聲數(shù)值結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。最后,利用已驗(yàn)證的外殼振動(dòng)輻射噪聲數(shù)值預(yù)...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景、目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 揉碎機(jī)性能及內(nèi)流場(chǎng)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 振動(dòng)噪聲研究現(xiàn)狀
        1.3.3 離散元研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容概述
第二章 揉碎機(jī)內(nèi)散碎物料-氣流耦合流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析
    2.1 基于CFD的流場(chǎng)計(jì)算理論基礎(chǔ)
        2.1.1 流體動(dòng)力學(xué)基本方程
        2.1.2 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算湍流模型
        2.1.3 多相流模型
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)CFD與離散元DEM耦合方法
        2.2.1 離散元法
        2.2.2 耦合方法
        2.2.3 耦合流程
    2.3 飼草揉碎機(jī)模型建立及流場(chǎng)網(wǎng)格劃分
        2.3.1 飼草揉碎機(jī)模型建立
        2.3.2 幾何清理
        2.3.3 流場(chǎng)網(wǎng)格劃分
        2.3.4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查及輸出
    2.4 穩(wěn)態(tài)氣流流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析
        2.4.1 空載穩(wěn)態(tài)氣流流場(chǎng)數(shù)值模擬
        2.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    2.5 非穩(wěn)態(tài)散碎物料-氣流兩相流場(chǎng)數(shù)值模擬與分析
        2.5.1 非穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)數(shù)值模擬設(shè)置
        2.5.2 基于離散元的物料運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)置
        2.5.3 CFD-DEM耦合求解設(shè)置
        2.5.4 散碎物料-氣流耦合流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        2.5.5 散碎物料-氣流耦合流場(chǎng)壓力數(shù)據(jù)獲取及分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 飼草揉碎機(jī)外殼模態(tài)及諧響應(yīng)分析
    3.1 模態(tài)分析
        3.1.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)
        3.1.2 外殼自由模態(tài)分析
    3.2 諧響應(yīng)分析
        3.2.1 諧響應(yīng)分析理論基礎(chǔ)
        3.2.2 外殼諧響應(yīng)分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 外殼振動(dòng)輻射噪聲仿真分析與試驗(yàn)研究
    4.1 聲輻射理論基礎(chǔ)
        4.1.1 聲學(xué)基礎(chǔ)概念
        4.1.2 聲學(xué)波動(dòng)方程
    4.2 聲學(xué)邊界元理論
        4.2.1 聲學(xué)邊界元法
        4.2.2 基于有限元-邊界元法的聲固耦合
        4.2.3 LMS Virtual.Lab軟件簡介
    4.3 基于LMS的飼草揉碎機(jī)外殼振動(dòng)噪聲數(shù)值預(yù)測(cè)與分析
        4.3.1 聲學(xué)邊界元網(wǎng)格劃分
        4.3.2 網(wǎng)格模型導(dǎo)入
        4.3.3 數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移
        4.3.4 定義流體屬性和場(chǎng)點(diǎn)網(wǎng)格
        4.3.5 外殼振動(dòng)噪聲計(jì)算結(jié)果與分析
    4.4 飼草揉碎機(jī)外殼振動(dòng)噪聲試驗(yàn)研究
        4.4.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備及試驗(yàn)方法
        4.4.2 振動(dòng)噪聲試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.4.3 試驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 外殼振動(dòng)輻射噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 振動(dòng)輻射噪聲的優(yōu)化流程及平臺(tái)
    5.2 揉碎機(jī)振動(dòng)輻射噪聲多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
        5.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型與求解
        5.2.2 飼草揉碎機(jī)外殼振動(dòng)噪聲多目標(biāo)優(yōu)化模型
    5.3 樣本數(shù)據(jù)空間的生成
    5.4 近似映射模型的建立
    5.5 基于多目標(biāo)遺傳算法的優(yōu)化求解
    5.6 基于降低轉(zhuǎn)速的振動(dòng)噪聲優(yōu)化
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
個(gè)人簡歷



本文編號(hào)：3824726