船體振動(dòng)與噪聲的案例
船舶四大主要噪聲源概述
柴油機(jī)高壓油管內(nèi)的油壓變化幅度非常大，更會(huì)產(chǎn)生不容忽視的液壓沖擊噪聲。
二、輔助機(jī)械的噪聲
輔助機(jī)械包括各種艙室機(jī)械如水泵、油泵、風(fēng)機(jī)、鍋爐等，甲板機(jī)械如貨物裝卸設(shè)備、錨絞設(shè)備以及各種挖泥機(jī)等工作機(jī)構(gòu)等。
鍋爐噪聲主要在燃燒室附近較明顯，自然通風(fēng)時(shí)空氣卷入火焰及可燃物小團(tuán)粒隨機(jī)爆裂；人工通風(fēng)時(shí)通風(fēng)機(jī)是主要的噪聲源。液壓系統(tǒng)的噪聲，可來自液體動(dòng)力引起的沖擊力、脈動(dòng)、氣穴聲和機(jī)械振動(dòng)及管道、油箱的共嗚聲等?？照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)也是船舶艙室主要噪聲源之一。
三、螺旋槳噪聲
螺旋槳噪聲的強(qiáng)度較主輔機(jī)噪聲的強(qiáng)度要弱，影響范圍也主要限于尾部艙室。其噪聲性質(zhì)可分為兩種：一是低頻噪聲，由槳葉和流體相互作用的流體動(dòng)力效應(yīng)及水流沖擊尾柱而引起的；另一種是“空泡”引起的葉片振動(dòng)而產(chǎn)生的高頻噪聲。
四、船體振動(dòng)的噪聲
船體振動(dòng)的噪聲是由主輔機(jī)及螺旋槳的擾動(dòng)和各種機(jī)械及波浪的沖擊引起的振動(dòng)而產(chǎn)生。船體周期性的變形使殼板之間產(chǎn)生摩擦聲，及因此而使船體結(jié)構(gòu)發(fā)出各種傾軋聲等。
摘自《中國水運(yùn)（理論版）》2006年第7期《船舶噪聲污染及其控制》，作者：羅孝學(xué)、余運(yùn)茂、許庭春、葉進(jìn)。
展開 案例分享 | 利用MSC Cradle進(jìn)行船尾壓力變動(dòng)的預(yù)測
船尾壓力變動(dòng)的預(yù)測
船體尾流的非穩(wěn)定性導(dǎo)致的非定常螺旋槳?dú)庋ìF(xiàn)象是引起船體振動(dòng)，噪聲以及腐蝕的原因。因此在設(shè)計(jì)階段的預(yù)測就顯得非常重要。本研究中，進(jìn)行了模型船的氣穴實(shí)驗(yàn)[1]以及利用MSC Cradle對(duì)同條件下的仿真[2]，預(yù)測了非定常氣穴的發(fā)生狀態(tài)，并對(duì)其船尾壓力變動(dòng)的精度進(jìn)行了考察。
氣穴形態(tài)的比較
壓力變動(dòng)分析
壓力變動(dòng)振幅的仿真與實(shí)驗(yàn)的比較
小結(jié)
利用MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳?dú)庋ìF(xiàn)象以及預(yù)測了由此導(dǎo)致的船尾壓力變動(dòng)。在設(shè)計(jì)階段，這樣的高精度預(yù)測為船體和螺旋槳形狀優(yōu)化提供了有效手段。 （此文由MSC Cradle技術(shù)部提供）
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船尾壓力變動(dòng)的預(yù)測
船體尾流的非穩(wěn)定性導(dǎo)致的非定常螺旋槳?dú)庋ìF(xiàn)象是引起船體振動(dòng)，噪聲以
及腐蝕的原因。
因此在設(shè)計(jì)階段的預(yù)測就顯得非常重要。
本研究中，進(jìn)行了
模型船的氣穴實(shí)驗(yàn)[1]以及利用MSC Cradle對(duì)同條件下的仿真[2]，預(yù)測了非定常氣
穴的發(fā)生狀態(tài)，并對(duì)其船尾壓力變動(dòng)的精度進(jìn)行了考察。
氣穴形態(tài)的比較
壓力變動(dòng)分析
壓力變動(dòng)振幅的仿真與實(shí)驗(yàn)的比較
小結(jié)
利用
MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳?dú)庋ìF(xiàn)象以及預(yù)測了由此導(dǎo)致的船尾壓力變動(dòng)。在設(shè)計(jì)階段，這樣的高精度預(yù)測為船體和螺旋槳形狀優(yōu)化提供了有效手段。
展開 船舶結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲分析及其進(jìn)展
船舶在運(yùn)行過程中使用的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備是產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲的根源。船舶艙室里的振動(dòng)噪聲會(huì)使勞動(dòng)條件惡化，對(duì)船員健康產(chǎn)生不利影響，給乘客帶來諸多不便。因此，國際上船級(jí)社和其他機(jī)構(gòu)如美國海岸警備隊(duì) (U.S.Coast Guard) 都規(guī)定其噪聲限制，這促使船舶設(shè)計(jì)師和建造師采取各種措施去降低船體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲。在船舶領(lǐng)域，以往的實(shí)踐大都是在已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢的船舶上采用特殊器材以達(dá)到減振降噪的目的。然而，這種解決問題的辦法所需費(fèi)用較大，如果在一開始就結(jié)合聲學(xué)要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則不僅節(jié)省開支，而且可以獲得更大、更好的效果。因此在船舶設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲分析是很有意義的。
噪聲及其對(duì)人的危害
噪聲，一般包含兩種含義：就物理學(xué)觀點(diǎn)講，噪聲就是各種不同頻率和聲壓之聲音的無規(guī)律組合；就生理學(xué)和心理學(xué)觀點(diǎn)講，凡是聲級(jí)很高，造成對(duì)人體的危害，或者聲級(jí)不高而使人厭煩，干擾人們的休息、睡眠、工作等一切不需要的聲音，都稱為噪聲。其危害也是多方面的：
噪聲對(duì)語言清晰度的影響：噪聲聲級(jí)越強(qiáng)，語言清晰度就越低。在80dB的噪聲環(huán)境里人們交談已經(jīng)很困難，而90dB的噪聲環(huán)境里面則無法交談。
噪聲對(duì)人聽覺的損傷：最常見的是“聽覺疲勞”，即在噪聲作用下，使人的聽覺靈敏度暫時(shí)下降，過后很快就會(huì)恢復(fù)。這種現(xiàn)象也稱“暫時(shí)性聽力損失”。而當(dāng)聽覺長期暴露在強(qiáng)噪聲環(huán)境中，使聽覺靈敏度下降變成長期的，以后不能再全部恢復(fù)，即造成“永久性聽力損失”。
展開 
電機(jī)振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生以及控制：振動(dòng)和噪聲的來源
先從電機(jī)的噪聲說起，電機(jī)噪聲根據(jù)其產(chǎn)生機(jī)理的不同，大致可分為三類：電磁噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲
1
電磁噪聲
電磁噪聲來源于電磁振動(dòng)，電磁振動(dòng)由電機(jī)氣隙磁場作用于電機(jī)鐵心產(chǎn)生的電磁力所激發(fā)，而電機(jī)氣隙磁場又決定于定轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢和氣隙磁導(dǎo)。氣隙磁場產(chǎn)生的電磁力是一個(gè)旋轉(zhuǎn)力波，有徑向和切向兩個(gè)分量。徑向分量使定子和轉(zhuǎn)子發(fā)生徑向變形和周期性振動(dòng)，是電磁噪聲的主要來源；切向分量是與電磁轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的作用力矩，它使齒對(duì)其根部彎曲，并產(chǎn)生局部振動(dòng)變形，是電磁噪聲的一個(gè)次要來源。還有很多設(shè)計(jì)和故障原因，也會(huì)造成電磁噪聲的增加，例如：鐵心飽和的影響；電網(wǎng)中的諧波分量；異步電動(dòng)機(jī)斷條；裝配氣隙不均勻等等。電磁噪聲的大小與電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁場及由此產(chǎn)生的力波的幅值、頻率和磁極數(shù)有關(guān)，也同定子的固有頻率、阻尼系數(shù)等密切相關(guān)。
2
機(jī)械噪聲
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振形成機(jī)械噪聲，主要是軸承和換向引起的。電機(jī)軸承在繁重的工作狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠和外圈滾道相接處會(huì)發(fā)生彈性變形。滾道變形隨接觸處的變化呈周期性變化，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。軸承裝機(jī)后，內(nèi)外圈的配合及軸承游隙對(duì)電機(jī)噪聲也有一定的影響。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對(duì)電機(jī)定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應(yīng)分析的速度分布導(dǎo)入流場模型中定子外表面部分，并設(shè)定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導(dǎo)入諧響應(yīng)速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結(jié)論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機(jī)振動(dòng)噪聲，此外在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行多轉(zhuǎn)速分析以及對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
文章來源：易仿真
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：基于導(dǎo)入DXF轉(zhuǎn)子模型導(dǎo)入MANATEE的振動(dòng)噪聲仿真分析
通過導(dǎo)入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準(zhǔn)確的進(jìn)行電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實(shí)可行的解決方案。
文章來源：天源科技
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【iSolver案例分享71】非對(duì)稱船體梁振動(dòng)分析
1引言
在現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)與運(yùn)行中，船體的振動(dòng)問題一直是確保航行安全與乘員舒適的重要課題。船舶在行駛過程中，除了受風(fēng)浪等外部自然載荷的影響外，船上動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備以及貨物的振動(dòng)也會(huì)對(duì)船體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生復(fù)雜的動(dòng)態(tài)效應(yīng)。過度振動(dòng)不僅可能導(dǎo)致船體產(chǎn)生顯著的變形、較高的振動(dòng)速度和加速度，還會(huì)引發(fā)噪聲問題，對(duì)船上人員的健康構(gòu)成潛在威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)結(jié)構(gòu)疲勞、裂紋擴(kuò)展以及安全事故。
近年來，隨著船舶結(jié)構(gòu)形式和工況要求的不斷提高，非對(duì)稱船體梁的振動(dòng)問題引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。尤其在波浪載荷等動(dòng)態(tài)激勵(lì)作用下，大型非對(duì)稱船舶往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的振動(dòng)響應(yīng)。因此，對(duì)非對(duì)稱船體梁振動(dòng)響應(yīng)的分析對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)、壽命評(píng)估以及安全性驗(yàn)證具有重要參考價(jià)值。
本文主要參考了哈爾濱工程大學(xué)碩士研究生郝晨偉的學(xué)位論文中有關(guān)非對(duì)稱船體振動(dòng)分析的相關(guān)內(nèi)容。對(duì)對(duì)稱和非對(duì)稱船體梁兩種模型進(jìn)行模態(tài)計(jì)算和比較。并將國產(chǎn)自主有限元軟件 iSolver 的計(jì)算結(jié)果與國外商業(yè)軟件 Abaqus 的結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比，從而驗(yàn)證了 iSolver 在復(fù)雜結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析中的高精度、高可靠性以及良好的工程適用性。以下內(nèi)容詳細(xì)介紹了模型建立、計(jì)算過程、結(jié)果分析以及總結(jié)。
2模型建立
為全面評(píng)估非對(duì)稱因素對(duì)船體梁振動(dòng)性能的影響，本文分別建立了對(duì)稱船體梁模型和非對(duì)稱船體梁模型。兩者在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)上均采用相同的橫截面尺寸和基本幾何形狀，但在局部結(jié)構(gòu)布置上存在明顯差異，以體現(xiàn)非對(duì)稱設(shè)計(jì)對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。具體模型參數(shù)如下：
· 船體梁基本尺寸：寬 14 m，高 10 m，梁長 100 m。
· 隔板布置：底部隔板距船體梁底部 3 m；上層隔板距頂部甲板 3 m。船板的厚度均為 0.1 m，且模型兩端均為封閉。
展開 ProNas能量有限元方法在船舶中高頻振動(dòng)噪聲分析預(yù)測的應(yīng)用
振動(dòng)幅度的大小和激振力特性有密切關(guān)系，船體結(jié)構(gòu)共振振動(dòng)主要和干擾力頻率特性有關(guān)，可以通過改變結(jié)構(gòu)的剛性質(zhì)量和阻尼，來使結(jié)構(gòu)的固有頻率移動(dòng)，而受迫振動(dòng)主要是物體在周期性外力作用下的響應(yīng)。
根據(jù)主要噪聲振動(dòng)源的性能參數(shù)可以得到如表1所列激振力頻率范圍：
表1.激振力頻率范圍
備注：考慮到頻率儲(chǔ)備和80%負(fù)荷為常用工況，以此為基數(shù)分別得到擾動(dòng)頻率的上下限值（Hz）。
本案例某客箱船模型，根據(jù)實(shí)際情況所受激勵(lì)載荷主要有24個(gè)，分別為主機(jī)、螺旋槳、發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)、風(fēng)機(jī)等。其中主機(jī)、發(fā)電機(jī)、螺旋槳與船體作用，船體會(huì)振動(dòng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲。其它激勵(lì)源通過空氣傳遞到船舶艙室內(nèi)，產(chǎn)生空氣噪聲。結(jié)構(gòu)噪聲源在ProNas軟件中分別在各設(shè)備的有限單元表面以速度級(jí)及加速度級(jí)的方式加載；空氣噪聲源分別在各激勵(lì)源所在聲腔子系統(tǒng)內(nèi)以聲功率級(jí)方式加載，如圖7所示。
圖7客箱船結(jié)構(gòu)噪聲、空氣噪聲載荷分布圖
5.船舶結(jié)構(gòu)噪聲及空氣噪聲分析結(jié)果與優(yōu)化
5.1 船舶噪聲分析結(jié)果
在倍頻程中心頻率63-8000Hz下分別將該客箱船結(jié)構(gòu)噪聲模型與空氣噪聲模型提交ProNas軟件求解器，計(jì)算可得到各艙室聲壓級(jí)水平，圖8分別為該客箱船在中心頻率為500Hz時(shí)結(jié)構(gòu)噪聲仿真得到的結(jié)構(gòu)速度云圖與艙室聲壓云圖。
圖8結(jié)構(gòu)速度云圖、艙室聲壓云圖（500Hz結(jié)構(gòu)噪聲）
該客箱船艙室聲壓分析結(jié)果見表2，部分艙室聲壓級(jí)不滿足目標(biāo)值（55dB(A)）。
表2.某客箱船艙室聲壓級(jí)（節(jié)選）
5.2優(yōu)化方案
對(duì)于結(jié)構(gòu)噪聲超標(biāo)的艙室，常用的優(yōu)化方法為敷設(shè)阻尼。
展開 ProNas能量有限元方法在船舶中高頻振動(dòng)噪聲分析預(yù)測的應(yīng)用
振動(dòng)幅度的大小和激振力特性有密切關(guān)系，船體結(jié)構(gòu)共振振動(dòng)主要和干擾力頻率特性有關(guān)，可以通過改變結(jié)構(gòu)的剛性質(zhì)量和阻尼，來使結(jié)構(gòu)的固有頻率移動(dòng)，而受迫振動(dòng)主要是物體在周期性外力作用下的響應(yīng)。
根據(jù)主要噪聲振動(dòng)源的性能參數(shù)可以得到如表1所列激振力頻率范圍：
表1.激振力頻率范圍
備注：考慮到頻率儲(chǔ)備和80%負(fù)荷為常用工況，以此為基數(shù)分別得到擾動(dòng)頻率的上下限值（Hz）。
本案例某客箱船模型，根據(jù)實(shí)際情況所受激勵(lì)載荷主要有24個(gè)，分別為主機(jī)、螺旋槳、發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、空調(diào)、風(fēng)機(jī)等。其中主機(jī)、發(fā)電機(jī)、螺旋槳與船體作用，船體會(huì)振動(dòng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲。其它激勵(lì)源通過空氣傳遞到船舶艙室內(nèi)，產(chǎn)生空氣噪聲。結(jié)構(gòu)噪聲源在ProNas軟件中分別在各設(shè)備的有限單元表面以速度級(jí)及加速度級(jí)的方式加載；空氣噪聲源分別在各激勵(lì)源所在聲腔子系統(tǒng)內(nèi)以聲功率級(jí)方式加載，如圖7所示。
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直播課程 | 機(jī)器學(xué)習(xí)在振動(dòng)噪聲與氣動(dòng)噪聲領(lǐng)域的應(yīng)用
01/直播主題&時(shí)間
機(jī)器學(xué)習(xí)在振動(dòng)噪聲與氣動(dòng)噪聲領(lǐng)域的應(yīng)用
12月23日（星期三）14:00~15:00
02/您所期待的內(nèi)容
基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能實(shí)時(shí)仿真
振動(dòng)聲學(xué)與氣動(dòng)聲學(xué)典型問題分析
電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個(gè)電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對(duì)數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個(gè)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機(jī)類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計(jì)算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計(jì)算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計(jì)算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨(dú)安裝，請(qǐng)用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機(jī)模型
電機(jī)的電路模型如圖2所示。
圖2 電機(jī)電路模型
1）啟動(dòng)Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進(jìn)入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進(jìn)入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關(guān)閉）按鈕將其關(guān)閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項(xiàng)目A，如圖3所示。
4）雙擊項(xiàng)目A中的A1欄進(jìn)如RMxprt電機(jī)設(shè)置平臺(tái)，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺(tái)
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機(jī)類型選擇對(duì)話框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 機(jī)器設(shè)備噪聲測試的新方法--振動(dòng)法測噪聲
一.引言
對(duì)機(jī)器設(shè)備噪聲測量最通常的方法是用聲級(jí)計(jì)進(jìn)行聲壓級(jí)測量，然而在不少場合，這種人們十分熟悉的方法卻顯得無能為力。例如：在正在運(yùn)行的多臺(tái)機(jī)器的機(jī)房里，需要測定各臺(tái)機(jī)器的噪聲時(shí)；或者要在生產(chǎn)成品的流水線上逐臺(tái)檢測每臺(tái)產(chǎn)品的噪聲時(shí)，都會(huì)由于其他聲源的影響以及反射聲的傳入使得聲級(jí)計(jì)無法顯示被測產(chǎn)品直接輻射的噪聲。隨著科技的發(fā)展，人們自然想到了聲強(qiáng)法。但是目前聲強(qiáng)法的測試儀器較貴，而且測試又較復(fù)雜，仍處于研究階段。于是，人們對(duì)聲波的測試開展了振動(dòng)法的研究。希望通過測量機(jī)器表面振動(dòng)量的方法來確定機(jī)器所輻射的噪聲量，通常稱為空氣噪聲的振動(dòng)測試法。多年理論分析和應(yīng)用研究的結(jié)果表明，這是一種十分簡便而有效的方法。在十分惡劣的環(huán)境條件下，幾乎可以不受環(huán)境噪聲和反射聲的影響，用一種特殊計(jì)權(quán)的測振儀就可通過測定機(jī)器表面的振動(dòng)量，來確定其噪聲輻射值。目前這種方法已成功地用于生產(chǎn)實(shí)際。
采用測振法在生產(chǎn)現(xiàn)場測試產(chǎn)品的噪聲是在其他方法都無法簡便、迅速、經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的解決產(chǎn)品現(xiàn)場噪聲檢測的情況下而提出的。西德、美國等國家開展此項(xiàng)技術(shù)研究已有多年了，德國BBC公司花費(fèi)了十幾馬克研究振動(dòng)法，并成功地將此項(xiàng)技術(shù)用于接觸器的現(xiàn)場噪聲檢測上。美國經(jīng)過多年的研究，已在海軍MIL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用振動(dòng)法測定微電機(jī)的噪聲。國際ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織已公布了測振法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件。
我國是在七十年代末期開始探討測振法的。
展開 整車電機(jī)振動(dòng)噪聲：某混合動(dòng)力汽車電機(jī)噪聲分析和降噪設(shè)計(jì)
以某開發(fā)過程中的混合動(dòng)力轎車動(dòng)力總成為研究對(duì)象，針對(duì)其開發(fā)過程中出現(xiàn)的電機(jī)高頻噪聲過大問題，采取正向設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，提升了該電機(jī)的NVH性能，其聲品質(zhì)有大幅提高。研究內(nèi)容對(duì)工程實(shí)際具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞
：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車；NVH；電機(jī)
0 引言
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比結(jié)構(gòu)差異較大．傳動(dòng)系統(tǒng)及其運(yùn)行模式作了改變。致使整車的振動(dòng)噪聲與傳統(tǒng)車相比具有新特點(diǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)在不同模式下表現(xiàn)出不同的NVH問題【I‘]，使得振動(dòng)噪聲的控制更為復(fù)雜。較低的背景噪聲使得原來傳統(tǒng)汽車中被掩蓋的噪聲凸顯出來，電機(jī)的高頻電磁噪聲會(huì)嚴(yán)重降低車內(nèi)噪聲的聲音品質(zhì)，同時(shí)降低乘坐舒適性。另外。電機(jī)的高扭矩和高轉(zhuǎn)速特性對(duì)齒輪系統(tǒng)的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰(zhàn)，電動(dòng)汽車動(dòng)力總成振動(dòng)噪聲問題不單單是發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的結(jié)構(gòu)噪聲和燃燒噪聲問題．傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、齒輪系統(tǒng)之間耦合振動(dòng)更為復(fù)雜。目前針對(duì)電動(dòng)汽車NVH研究的相關(guān)文獻(xiàn)較少。振動(dòng)噪聲設(shè)計(jì)應(yīng)該是正向設(shè)計(jì)而不是逆向設(shè)計(jì)。振動(dòng)噪聲問題應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行杜絕和優(yōu)化，而不是出廠和售后問題。文中以某開發(fā)過程中的混合動(dòng)力轎車動(dòng)力總成為研究對(duì)象．對(duì)其開發(fā)過程中電機(jī)高頻噪聲過大問題進(jìn)行正向設(shè)計(jì)，采取優(yōu)化措施。提升了該電機(jī)的NVH性能。其聲品質(zhì)有大幅提高，對(duì)工程實(shí)際有指導(dǎo)意義。
1 問題描述及NVH測試
該車型的動(dòng)力傳動(dòng)系由發(fā)動(dòng)機(jī)、行星齒輪系統(tǒng)、主電機(jī)、電池組、后驅(qū)電機(jī)組成。樣車在試車階段純電動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速6250r／min時(shí)，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內(nèi)噪聲主觀評(píng)價(jià)較差，聲品質(zhì)較差；另外起步階段電機(jī)的高頻電磁噪聲同樣較大。該電機(jī)為8極48槽(極對(duì)數(shù)p=4)同步電機(jī)，該混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系簡圖如圖1所示。
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