论文部分内容阅读
载运工具的振动噪声一直是研究者和相关企业比较重视的课题,由此产生的一个较大的研究领域NVH分析是汽车、飞机等载运工具行业的一个主要研究方向,对环境改善和节能减排起到了重大影响。但是由于传统的动力总成的噪声如发动机机体振动噪声、汽车车身气动噪声、空调系统的噪声等降噪已越来越接近技术瓶颈,很难有较大突破,所以国际上较大的整车企业逐渐将注意力集中到零部件的减振降噪上。机油泵是汽车发动机上的润滑系统,由于高速运转,不但会消耗相当一部分的发动机功率,而且会产生较为剧烈的振动,从而引发噪声。第一章全面介绍了机油泵的各项性能指标和相应的评价方法,并有侧重点的对振动噪声相关指标进行了阐述。第二章考虑齿轮传动系统的非线性接触力学行为,结合齿轮系统的典型振动特征,对齿轮传动单元的动力学行为进行了研究和分析。与普通齿轮传动机械系统不同,机油泵结构受到发动机扭矩、机油的压力和冲击力等各种作用力,包括结构作用力和流体作用力。由此产生的结构振动行为属于流固耦合复杂振动行为,在进行求解时无法通过传统方法进行求解,需要考虑流固耦合作用。文章第三章介绍了实现流固耦合振动的分析方法和基本理论,对复杂多物理场耦合的振动问题进行了初步的探索和研究。第四章结合发动机台架试验结果得到的瀑布图和频谱图,对两款不同类型的典型机油泵产品进行了模态分析,然后根据分析结果对结构进行了改进,得到了较好的改进效果。模态分析的结果还与试验测试的结果进行了对照,有效的验证了分析结果的可靠性。第五章根据数值模拟结果和对结构的改进结果,分别就对原有结构和改进结构进行了机油泵NVH台架试验测试,包括了对整个试验的设计和测试结果的分析处理等,对测试数据的走势和变化规律进行了对比和分析,给出了相应的变化规律。并通过FFT变换,对所测试的试验信号进行了频域下有效的处理和分析,对深入把握机油泵系统的NVH性能有重要意义。第六章对某款故障柴油机整机进行了异响识别试验,并通过对试验结果的分析,对异响源进行了识别。初步判定为润滑系统的机油泵的故障后,通过对机油泵单个部件进行振动测试和对振动信号进行提取、分析,测试分别采集了故障柴油机上使用的机油泵和无故障柴油机上使用的机油泵的振动信号,根据对信号的分析结果和数据特征对机油泵的故障原因进行了诊断和预测。第七章创新性的将试验测试与数值计算相结合,提出一种新的求解复杂振动响应的方法,先后通过振动测试、载荷假设、传递函数求解最终将载荷谱反求出来,再施加到结构上,得到振动响应。第八章创新性的提出了两种基于试验测试的求解复杂结构振动辐射噪声的新方法,一种是考虑模态振型的模态分割法,该方法简洁方便,可靠性强,在工程上有较大的运用价值。另外一种方法是基于振动响应测试对复杂载荷工况进行反求,进而求解整个结构的振动响应,再求解辐射噪声,该方法有严格的理论依据,求解结果精确,是一种非常有用的创新方法。文章总体以机油泵振动噪声为主线和案例,阐述了多种新颖的振动噪声问题及其求解方法,对解决工程实际问题有较大意义。