羅茨鼓風(fēng)機振動噪聲分析與數(shù)值模擬研究.pdf

1、機械系統(tǒng)的動態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)噪聲的數(shù)值模擬是振動與噪聲控制領(lǐng)域的一個重要的研究方向。本文課題以山東省自然科學(xué)基金資助項目（Y2006F38）“羅茨鼓風(fēng)機噪聲振動源識別與預(yù)估模型研究”為依托，以羅茨鼓風(fēng)機振動與噪聲控制為工程研究背景，用動態(tài)子結(jié)構(gòu)法對風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機進(jìn)行了動態(tài)特性分析與研究，并結(jié)合有限元法和邊界元法對風(fēng)機殼體的結(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)機的結(jié)構(gòu)動力改進(jìn)和低噪聲設(shè)計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部分：
　?。?）首先對機械結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析和噪聲數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀作了介紹，對動態(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)行動態(tài)分析的一般步驟，建立了結(jié)構(gòu)振動噪聲聲場分析計算的流程圖，并詳細(xì)介紹了運用邊界元法分析軟件求解振動聲輻射問題的過程。
　　（2）根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)特點，應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立了風(fēng)機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機的有限元動力學(xué)模型。并對風(fēng)機子結(jié)構(gòu)和整機分別采用有

3、限元法和動態(tài)子結(jié)構(gòu)法對其進(jìn)行了模態(tài)分析，得出了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、殼體和整機的固有頻率和固有振型，對整個羅茨鼓風(fēng)機的耦合振動情況有了較清晰的理解和認(rèn)識。
　?。?）對風(fēng)機子結(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有限元分析軟件對風(fēng)機殼體進(jìn)行了振動響應(yīng)分析，得到了風(fēng)機殼體的振動特性與殼體關(guān)鍵點處的幅頻響應(yīng)曲線。
　?。?）建立了羅茨鼓風(fēng)機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)機殼體周圍噪聲輻射。在對殼體振動響應(yīng)分