船用齒輪箱輻射噪聲預(yù)估及聲—結(jié)構(gòu)靈敏度分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，船用齒輪箱作為船舶動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中十分重要的部件，正朝著大功率、高轉(zhuǎn)速、低噪聲方向發(fā)展。目前，我國(guó)齒輪裝置設(shè)計(jì)水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在較大差距，特別表現(xiàn)在高速重載齒輪傳動(dòng)，減振降噪問題已成為制約我國(guó)高性能船用齒輪箱研制的瓶頸。因此，開展高速重載船用齒輪箱減振降噪技術(shù)研究，具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　論文課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目，綜合運(yùn)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、非線性振動(dòng)理論以及聲-結(jié)構(gòu)耦合方法，對(duì)

2、船用齒輪箱進(jìn)行輻射噪聲預(yù)估及聲-結(jié)構(gòu)靈敏度分析。本文的主要研究工作如下：
　?、僭贚MS Virtual.Lab軟件的Motion模塊中，建立船用齒輪箱多剛體動(dòng)力學(xué)模型，考慮齒輪時(shí)變嚙合剛度、阻尼、側(cè)隙以及軸承剛度、阻尼等非線性因素，采用變步長(zhǎng)向后差分法(BDF)對(duì)齒輪箱進(jìn)行剛體動(dòng)力學(xué)分析，得到各級(jí)齒輪副動(dòng)態(tài)嚙合力及軸承支反力。
　?、趯?duì)船用齒輪箱進(jìn)行柔性化處理，建立齒輪箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析模型，通過模態(tài)分析得到齒輪箱固有頻率及振

3、型；運(yùn)用模態(tài)疊加法對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，得出齒輪箱箱體表面節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)位移、振動(dòng)速度及振動(dòng)加速度。
　　③建立包含船用齒輪箱結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、聲學(xué)網(wǎng)格、場(chǎng)點(diǎn)網(wǎng)格的聲振耦合分析模型，以齒輪箱軸承處的支反力為聲振耦合模型的邊界條件，采用聲學(xué)有限元法對(duì)齒輪箱進(jìn)行輻射噪聲預(yù)估，得到箱體表面及場(chǎng)點(diǎn)的聲壓。
　　④以船用齒輪箱箱體壁厚和材料彈性模量為結(jié)構(gòu)參量，以齒輪箱外聲場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)聲壓為聲學(xué)參量，構(gòu)建船用齒輪箱聲-結(jié)構(gòu)靈敏度分析模型，綜合運(yùn)用N