管道振動噪聲
關注創建者：聲學工程師小吳 創建時間：2023-06-15
管道振動噪聲的視頻教程
MSC氣動聲學全解決方案--基于scFLOW2Actran的HVAC管道氣動噪聲案例展示
來自海克斯康大學視頻公開課，微信公眾號：MSCSoftware 視頻簡介： 在氣動噪聲的模擬計算中，工程師往往關注以下幾點：優化設計的快速性、是否可能在設計前期就進行噪聲預測、仿真計算的網格規模、能否有效控制仿真成本、節約計算時間等。目前同樣在Hexagon|MSC Software公司旗下的scFLOW和Actran軟件就實現了無縫連接，可以有效提高氣動噪聲的計算效率。
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Simcenter 3D電機振動噪聲分析
本視頻旨在進行建立電機的聲場進行振動噪聲的分析，采用Simcenter 3D建立聲場，將電機的電磁力映射到電機結構定子齒端進行分析。結合官方教程具體操作請看視頻。
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管道振動噪聲的實例教程
1.管路產生噪聲的原因主要是以下兩種：
（1）流速高。高速氣流的流動必然沖刷管道，激發管壁產生振動，振動噪聲經管壁向周圍輻射，引發噪聲環境污染。
（2）彎頭、變徑部位因渦流、渦阻作用，氣體紊流現象嚴重，使管道、變徑部位、調壓閥劇烈振動而引發噪聲。
管道流動噪聲模擬能夠預測流體在管道中隨著流速變化所產生的流致噪聲；模擬結果中的管道壁面壓力脈動能夠作為管道振動計算的輸入激勵，計算管道振動輻射噪聲。
ACTRAN在處理流致噪聲問題時，CFD計算與聲學計算是解耦的，即首先進行CFD仿真，提取出湍流信息，然后再利用Lighthill或M?hring聲類比方法分析聲場。對于聲學分析中，只要滿足每波長6網格的規則即可。ACTRAN軟件可以直接讀取CFD的原始文件，使用積分法將流場信息加載到聲學網格上，因此不需要對聲源區的網格做特別的優化。
2.管道流致噪聲分析計算步驟如下所示：
（1）
建立CFD分析模型，利用URANS、LES或DES方法進行非定常流場計算；
（2）
利用ACTRAN/iCFD命令，將CFD基本量轉換為噪聲源Lighthill應力張量；
（3）
建立ACTRAN聲學分析模型，將聲源用積分法插值入聲學網格；
（4）
執行傅里葉轉換，將時域信號轉換為頻域；
（5）
計算噪聲的傳播，導出預設場點的聲場云圖和聲壓頻響函數；
（6）
ACTRAN/VI查看結果。
-海基科技
展開 03
工廠驗收測試—噪聲測試
第三個項目是某設備供應商與懿朵科技簽訂的技術服務任務，該項目需在供應商的工廠中進行噪聲工廠驗收測試（FAT）。
噪聲測量結果的質量好壞主要取決于混響噪聲的處理方式。為確保噪聲測量結果的準確性與可靠性，懿朵科技建議對試驗臺架進行如下準備工作：放置聲屏障、隔離循環回路、將閥門遠離機組、在距離最近的反射面上布置吸音材料、測試過程中同一房間避免其他機組工作等。
為獲得最佳測試效果，撬塊應安裝在一個空場中，距離墻壁、反射面至少4米。
若在室外環條件下進行測量，則需要保證撬塊周圍沒有任何障礙物遮擋。遵循用EEMUA 140方法，根據SWL（聲功率級）推導出SPL（聲壓級）?？諝鈧鞑サ?em>噪聲也需要測量，此時通常使用聲強法確定聲功率。
文章來源：管道振動技術
展開 定頻雙螺桿式制冷壓縮機的運行轉速恒定，氣流脈動激勵頻率固定，可采用赫姆霍茲共振腔和聲波干涉器衰減氣流脈動，降低氣動噪聲，其結構原理如圖4（a）和（b）所示，針對某公司螺桿式制冷壓縮機噪聲特性和結構空間，成功試制了樣品，如圖4（c）和（d）所示。在排氣軸承座上設計赫姆霍茲共振腔，其腔體容積為32.0 cm3，頸部長度為15.0 mm，頸部直徑為16 mm，最佳狀態下可降低噪聲聲壓級2~3 dB（A）。在排氣軸承座的排氣端面上開設旁支流道，旁支流道與主流道的長度差為290.0 mm，可降低噪聲聲壓級2 dB（A）。
圖4 壓縮機氣流脈動衰減裝置原理及應用
圖5所示為寬頻穿孔管消聲器結構示意圖和應用于某公司螺桿式制冷壓縮機的穿孔管消聲器樣品。由于變頻雙螺桿式制冷壓縮機的運行轉速范圍寬，氣流脈動激勵頻率區間廣，采用寬頻穿孔管消聲器降噪技術，可以有效降低壓縮機在變轉速和變工況下的噪聲。
圖5 壓縮機穿孔管消聲器結構及樣品
1.3 典型應用案例
針對雙螺桿式制冷壓縮機振動噪聲問題，進行轉子動力學計算，研究轉子及其部件和結構有關的動力學特性，抑制壓縮機的機械性振動噪聲；開展壓縮機流致性振動噪聲控制技術研究，基于壓縮機的結構空間，利用赫姆霍茲共振腔和聲波干涉器等衰減氣流脈動，降低氣流脈動誘發的振動噪聲；優化管路系統的流場，提升管道系統的結構剛度，抑制管道系統振動噪聲的響應，降低壓縮機噪聲聲壓級。以寬頻穿孔管消聲器降噪技術為例，分析振動噪聲控制技術在雙螺桿式制冷壓縮機及其系統中的應用。
圖6所示為筆者團隊針對變頻雙螺桿式制冷壓縮機制定的測量方案與測量數據分析結果。
展開 換向噪聲在有滑環和換向器的電機中是不可避免的。換向噪聲有三種原因引起：
摩擦噪聲。電刷與滑環和換向器的滑動連接處產生摩擦噪聲，其大小與滑環和換向器表面狀態、電刷的摩擦系數、電刷壓力以及空氣的絕對濕度有關。
撞擊噪聲。由于換向器變形，云母溝工藝不好，電刷在電機旋轉時周期性的撞擊換向片從而產生噪聲。
火花噪聲。由電刷和換向器或滑環接觸導電過程中產生的火花引起。
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空氣動力噪聲
產生這種噪聲的根本原因是電機通風系統中氣流壓力的局部迅速變化和隨時間的急劇脈動，以及通風氣流與電機風路管道的摩擦。
這種噪聲通常直接從氣流中輻射出去。
展開 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
對電機定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應分析的速度分布導入流場模型中定子外表面部分，并設定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導入諧響應速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機振動噪聲，此外在此基礎上還可以進行多轉速分析以及對電機參數進行優化分析。
文章來源：易仿真
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本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電4個月前
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電機NVH測試的核心訴求是準捕捉噪聲與振動信號，而測試基準的穩定性直接決定信號采集的真實性。鑄鐵平臺作為電機NVH測試臺的核心基礎部件，憑借高剛性、低振動、強抗干擾的特性，為噪聲振動測試搭建穩定基準
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計階段早期解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問題通常源于電磁力與結構組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH
在機器人日益普及的今天，無論是工廠里的機械臂、醫院中的手術機器人，還是物流倉庫中的AGV小車，它們的穩定性、精度和靜音性能，直接決定了其在實際應用中的表現。
然而，振動與噪聲問題，常常成為機器人性能提升的“隱形殺手”。如何精準測量、分析與控制這些“看不見的干擾”？HBK憑借其領先的測試測量技術，為機器人行業提供了從傳感器到軟件的一站式振動與噪聲解決方案。
?? 振動測試
為凸顯LMS振動噪聲試驗解決方案（Simcenter Testlab & Simcenter SCADAS）的價值，我將先點明振動噪聲試驗對高端制造的重要性，再從軟硬件協同的功能、相較傳統方案的優勢，以及在核心行業的應用展開，展現其專業性能。
在汽車、航空航天、工程機械等高端制造領域，振動噪聲（NVH）性能直接決定產品可靠性與用戶體驗，高效精準的試驗方案成為企業研發的核心支撐。西門子
培訓日程：
培訓時間：8月14-15日
培訓地點：武漢市江夏區華工園二路1號2樓北京廳
面向人群：具備有限元基礎的工程技術人員
培訓目標：
? 了解關于Marc非線性熱、熱-機耦合方面的基本理論；
? 基本掌握Marc前后處理器mentat功能，熟悉mentat的操作界面；
? 掌握熱及熱機耦合仿真流程及操作；
? 掌握Marc中材料非線性，接觸非線性和熱相關性設置和定義方法
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在振動與噪聲仿真問題中，通常使用傳函來表示響應與激勵之間的關系。此類仿真在多數預報和優化場景中效果顯著，但其前提是必須掌握載荷的頻譜特性，以便針對載荷頻譜相關的特定頻率進行傳函優化。
然而，優化效果仍需通過測試進行驗證。若響應未達到優化目標，則需重新優化傳函。若能準確地將實際載荷直接添加于仿真模型進行分析，則可以直接從響應頻譜中識別優化的頻率及貢獻路徑，從而定量地驗證優化算法
LMS Test.Lab 是西門子旗下（原比利時LMS國際公司開發）的一款領先的振動噪聲（NVH，Noise, Vibration, and Harshness）測試與分析系統。它廣泛應用于汽車、航空航天、機械制造、能源等行業，提供高精度的數據采集、信號處理、模態分析、聲學測試等功能。憑借其強大的硬件兼容性、靈活的軟件架構和行業領先的算法，LMS Test.Lab 已成為工程測試領域的標桿解決方案
2025年2月27日，庭田科技與全球領先的工業軟件提供商西門子工業軟件在遼寧省沈陽市聯合舉辦了《西門子Simcenter Test振動噪聲技術研討會》。此次研討會吸引了來自汽車、航空航天、軌道交通等行業的眾多企業代表和技術專家，共同探討振動噪聲測試技術的最新進展及其在產品性能優化中的應用。
作為專注于計算機輔助工程（CAE）和高科技儀器設備的系統集成商，庭田科技始終致力于為客戶提供先進的仿真分析和測試解決方案
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隨著低空經濟的快速發展，eVTOL（電動垂直起降飛行器）正成為城市空中交通的新寵。然而，這類飛行器若想安全融入城市生活，必須通過嚴苛的噪聲與振動測試。它們不僅關乎飛行安全，更直接影響居民生活和法規合規性。
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為什么eVTOL必須通過噪聲與振動測試？
1. 噪聲過大：可能干擾地面通信、引發居民投訴
