水泵机组辐射噪声分析

论文摘要

论文首先对前人在振动和噪声控制研究方向的成果作了概述,明确了本文研究工作的重点和需要解决的主要问题,然后对有限元法和本文用到的有限元软件进行了介绍。本文以水泵机组为具体研究对象,对结构噪声预测进行了初步的研究,并对与噪声优化控制提出了自己一点看法。详细地推导出振动声辐射问题的边界积分方程计算公式,并对声辐射边界积分方程计算过程中解的不唯一性问题进行了研究,指出CHIEF方法是解决积分方程解不唯一性问题有效而可靠的方法。本文根据有限元软件ANSYS和边界元软件SYSNOISE的特点,将两者有机结合起来,数值计算研究了水泵的声辐射问题。先利用有限元软件ANSYS计算结构和外部流体介质的藕合振动,得到藕合振动的节点位移响应值。将位移响应数据转换为速度响应数据后,建立的有限元模型和计算结果导入SYSNOISE中进行辐射声场分析,计算辐射声场中场点的声压值和声压级。同时可得到壳体表面的辐射声功率和辐射效率等声学量。本文分析计算了水泵机组在激振力作用下产生的结构振动和声辐射特性,并对计算结果进行了分析,并计算得出了潜艇结构辐射效率的特性。本文对水泵结构振动声辐射特性的研究具有重要的意义。本文给出的结论对于水泵机组优化设计具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的意义和应用背景
• 1.2 国内外研究的现状及发展
• 1.3 论文主要的工作
• 2 水泵机组的噪声特点
• 2.1 概述
• 2.2 噪声的机理
• 2.3 声学的基本概念
• 2.4 水泵机组的噪声
• 2.5 本章小结
• 3 有限元声场计算分析的方法
• 3.1 有限元方法的概述
• 3.2 有限元法的基本原理
• 3.3 有限元法的应用软件
• 3.4 声学模态分析理论
• 3.5 有限元的声固耦合计算分析
• 3.6 使用Ansys进行声场耦合分析计算
• 4 边界元法计算声场的理论研究
• 4.1 概述
• 4.2 振动声辐射的声学基础
• 4.3 振动声辐射问题的边界HELMHOLTZ积分方程
• 4.4 边界积分方程的离散形式——边界元方法
• 4.5 SYSNOISE声学分析方法
• 4.6 有限元法和边界元法的比较
• 4.7 本章小结
• 5. 利用有限元法和边界元法模拟室内声场
• 5.1 辐射噪声预测方法研究
• 5.2 水泵机组辐射噪声分析模型的建立
• 5.3 整机结构声辐射的结果及分析
• 5.4 水泵声辐射的结构优化
• 5.5 本章小结
• 6 总结
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 本文主要的创创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文