羅茨鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)噪聲分析與數(shù)值模擬研究.pdf

1、機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)噪聲的數(shù)值模擬是振動(dòng)與噪聲控制領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究方向。本文課題以山東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（Y2006F38）“羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲振動(dòng)源識(shí)別與預(yù)估模型研究”為依托，以羅茨鼓風(fēng)機(jī)振動(dòng)與噪聲控制為工程研究背景，用動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性分析與研究，并結(jié)合有限元法和邊界元法對(duì)風(fēng)機(jī)殼體的結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行了預(yù)測和數(shù)值模擬研究，為羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力改進(jìn)和低噪聲設(shè)計(jì)提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　

2、本文的主要研究內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分：
　?。?）首先對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析和噪聲數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀作了介紹，對(duì)動(dòng)態(tài)特性分析和噪聲的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了概述，給出了進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的一般步驟，建立了結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲聲場分析計(jì)算的流程圖，并詳細(xì)介紹了運(yùn)用邊界元法分析軟件求解振動(dòng)聲輻射問題的過程。
　?。?）根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機(jī)的有限元?jiǎng)恿W(xué)模型。并對(duì)風(fēng)機(jī)子結(jié)構(gòu)和整機(jī)分別采用有

3、限元法和動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，得出了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機(jī)的固有頻率和固有振型，對(duì)整個(gè)羅茨鼓風(fēng)機(jī)的耦合振動(dòng)情況有了較清晰的理解和認(rèn)識(shí)。
　　（3）對(duì)風(fēng)機(jī)子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，并在此基礎(chǔ)上利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)風(fēng)機(jī)殼體進(jìn)行了振動(dòng)響應(yīng)分析，得到了風(fēng)機(jī)殼體的振動(dòng)特性與殼體關(guān)鍵點(diǎn)處的幅頻響應(yīng)曲線。
　　（4）建立了羅茨鼓風(fēng)機(jī)殼體聲場邊界元模型，結(jié)合有限元法和邊界元法分析了風(fēng)機(jī)殼體周圍噪聲輻射。在對(duì)殼體振動(dòng)響應(yīng)分