隨著時代的進步，洗衣機已經(jīng)成為人們生活中一種必備的家用電器。人們在生活水平進步的同時對生活質(zhì)量的要求也越來越高，大多數(shù)使用者在使用洗衣機時的要求已不僅僅是洗滌衣物，還要求其能夠小振動低噪聲的靜音運作。

洗衣時，您的洗衣機極可能會產(chǎn)生振動和噪聲，這是由于洗衣機內(nèi)部衣物分布的不均勻和機器的結構屬性造成的。以滾筒洗衣機為例，滾筒洗衣機在高速脫水工作中，由于衣物隨滾筒做高速旋轉(zhuǎn)運動，使得筒壁受壓力載荷而造成變形，并由于衣物產(chǎn)生的偏心力，以變載荷和變方向的慣性激振力形式反作用于滾筒，引起滾筒振動。下面元王將建立一個滾筒洗衣機的多體動力學模型，能夠通過仿真來分析這一常見的問題。

洗衣機裝配體中的振動模型描述了一個橫軸式便攜洗衣機。模型幾何對應于洗衣機裝配體中的不同部件（含外殼），以不同顏色區(qū)分顯示。在此案例中，假定將外殼模擬為易彎曲的殼層，并使用剛性實體模擬洗衣機的其他部件。此外，假定衣服相對滾筒的位置不變。

洗衣機部件分別表示為以下顏色：

	顏色
衣服	紅
滾筒	白
桶	青
電機	黃
活塞	綠
氣缸	紫紅
底座	藍
底座支架	黑
外殼	灰

 

仿真分析結果：

在特征頻率分析中，一種模式關注桶的平移，另一種顯示了它沿縱軸的旋轉(zhuǎn)。每個特征模式都突出了外殼的對應變形，這些變形相對于桶的運動較小。

下圖顯示了桶的位移大小，以及整個運行期間不平衡放置衣物的角度。這里，紅色和藍色分別代表了軌跡的最初時間和最終時間。

為確認機器旋轉(zhuǎn)期間在洗衣機外殼中產(chǎn)生的振動，我們可以執(zhí)行一個瞬態(tài)分析，下圖描述了右側壁上的一個點在多個方向上發(fā)生的外殼變形。

接下來，我們可以分析右側壁中部一個點上的外殼法向加速度，以測量側壁發(fā)出的噪聲。這些結果在下方左側的繪圖中進行了展示。同時，右側的繪圖描述了該加速度的頻譜。

我們可以注意到側壁振動的頻率主要在 0-30 Hz 的范圍內(nèi)，峰值在 1.67 Hz 附近，這可以看作激發(fā)頻率。這與我們根據(jù)滾筒的慣性質(zhì)量比和設定旋轉(zhuǎn)速度下的載荷推斷出的頻率相符。但有意思的是，也出現(xiàn)了高于激發(fā)頻率的側壁振動頻率值，這將發(fā)射額外的噪聲。出于優(yōu)化噪音和振動角度考慮，可以將洗衣機進行優(yōu)化，僅在較低的、人耳捕捉不到的頻率發(fā)出噪聲。