振動與噪聲控制的案例
制冷壓縮機振動噪聲控制技術
隨著社會的發展，生活水平的提高，人們對空調、冷藏和冷凍等制冷設備的振動噪聲提出了更高的要求，制冷壓縮機作為制冷系統的主要振動噪聲源，其振動噪聲控制技術愈發重要。制冷壓縮機經過升級換代后，產品能效得到了顯著提升，但還需要在振動噪聲方面付出更多的努力才能取得突破性的進展。制冷壓縮機噪聲主要包括機械性振動噪聲、流致性振動噪聲和電磁性振動噪聲，其振動噪聲源錯綜復雜，相互干擾，增加了聲源辨識的難度。振動噪聲控制技術涉及流場、應力場、溫度場和電磁場等多門學科，知識面廣，研究難度大，成為制冷壓縮機技術發展面臨的新挑戰。
制冷壓縮機在軸系運動部件擾動和流道內壓力波動等載荷激勵下產生振動和輻射噪聲，影響產品體驗和使用的舒適度。此外，壓縮機振動噪聲是一種能量傳遞和消耗的表征方式，不僅增大壓縮機功耗，甚至影響壓縮機可靠性。
因此，筆者基于雙螺桿和離心式制冷壓縮機的結構特點，分析振動噪聲特性及其產生原因，開展制冷壓縮機振動噪聲控制技術研究，展示振動噪聲控制技術在制冷壓縮機中的實際應用案例，對振動小噪聲低壓縮機產品的正向設計具有重要的指導與借鑒意義。
1 雙螺桿式制冷壓縮機振動噪聲控制技術
圖1所示為雙螺桿式制冷壓縮機的典型結構，它主要由壓縮機殼體以及殼體內一對平行配置的陰陽轉子、電動機、支承軸承、吸排氣孔口和吸排氣殼體等部件組成。
展開 振動噪聲
武漢源海振聲科技有限公司具有強大的技術團隊，融合了高校、研究所、試驗室和企業各自在理論、設計、產品、測試和工程化應用等方面的優勢，打造了包括21名博士、42名碩士，涉及振動、聲學、機械、材料和工藝等全方位、多層次的技術團隊。
作為集設計、測試、工程、咨詢為一體的振動噪聲控制技術專業公司，歷經多年的技術積累和實踐，源海振聲已發展成為振動與噪聲監測及控制工程領域有影響力的專業機構，擁有振動、噪聲、水聲控制領域的前沿技術，在減振降噪工程、故障診斷和狀態監測、產品動力學優化設計與試驗論證、建筑聲學設計裝修等領域，為客戶提供設計仿真、測試試驗、工程服務、故障維護等一條龍服務，業績遍及海洋船舶、軍事國防、機械制造、建筑、能源等行業，以專業贏得聲譽。
源海振聲致力于為社會提供綠色環保的振動、噪聲、建筑聲學技術，致力于為企業解決產品升級過程中的難題，并且降低研發成本，提高升級效率。我們優秀的、富有經驗的工程師制定完美的方案，從概念設計、結構仿真、試驗測試、故障診斷等各個環節，提供一站式服務。
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展開 噪聲與振動控制技術基礎
前言：本教程提供了聲和振動的基本知識，而且為從事噪聲和振動控制的工程技術人員提供了噪聲與振動控制技術和實際例子，同時還給出了有關材料的參數。因此，本教程亦可作為噪聲和振動控制手冊使用。
編寫目的是為環境科學與工程類理工科大學生提供這樣一本教材，即通過本教程的學習，各大大學生不到能夠知其然，而且能夠知其所以然，即能夠運用現有噪聲與振動控制技術，而且具備發展新的噪聲與振動控制技術的能力。
本教程分為基礎篇和應用篇兩大部分。在基礎篇里，將振動基礎和聲學基礎加以濃縮，分部一一張的篇幅出現；在應用篇里，講述了各種振動和噪聲控制技術。
噪聲與振動控制技術基礎1.rar
噪聲與振動控制技術基礎2.rar
展開 3月17~18日懿朵科技與法國Vibratec公司聯合舉辦振動噪聲研討會（上海）邀請函
一、前言
振動噪聲控制具有十分廣泛的工程應用，關系到汽車、飛機、航天器、機車車輛、高速輪軌、船舶、電子設備、土木建筑等眾多行業的產品設計和改進問題。懿朵科技自成立以來，一直致力于為客戶解決各類振動噪聲問題，并積累了大量的工程經驗。為了讓國內用戶更全面的了解振動噪聲產生機理，學習國際領先的振動噪聲控制技術，懿朵科技聯合法國Vibratec公司將在2017年3月17-18日于上海舉辦振動噪聲控制技術研討會。（本次研討會全程免費！！！）
法國VibraTec集團成立于1986年，總部位于法國里昂，在德國慕尼黑和馬來西亞吉隆坡分設兩個子公司，作為世界領先的振動與噪聲控制領域專家，VibraTec集團三十年來一直致力于為客戶提供專業的振動與噪聲解決方案，在聲源診斷、故障排查、振動與噪聲分析、實驗臺設計等方面具有非常豐富的經驗與技術，同時經過三十余年的發展，VibraTec公司也開發了一系列專業軟件與工具，如聲屏障設計軟件SonorSoft、齒輪傳動振動聲學模擬軟件VibraGear、鐵路地面噪聲和振動預測軟件GroundVIB、鐵路輪軌噪聲預測軟件STARDAMP、聲源診斷儀NoiseScanner等。目前服務的行業涉及航空航天、石油化工、船舶、鐵路、汽車、機電等。
作為此次活動的主辦方，懿朵科技是一家以聲學服務為特色的專業工程軟件及服務提供商。擁有著一支經驗豐富的聲學工程師團隊，團隊成員歷年來承接了大量振動與噪聲的工程咨詢項目，包括車輛NVH開發、噪聲主動控制（ANC）技術、聲品質評價、有源聲屏障、電機降噪、風機噪聲控制、整車噪聲分析等方面，涉及汽車、核能電力、航空、航天、船舶、兵器、機械裝備、家電、化工能源等領域，相關成果取得了廣大客戶的高度認可。
展開 
《噪聲與振動控制工程手冊》
原理與特性
第二章 消聲器性能的評價與測量
第三章 消聲器的設計與計算
第四章 通風空調系統的消聲設計
第五章 系列化消聲器的設計
第八篇 振動控制
第一章 振動控制基本原則
第二章 振動和容許標準
第三章 地面振動衰減
第四章 動力設備的擾力
第五章 隔振設計與實施基本方法
第六章 積極隔振
第七章 消極隔振
第八章 隔振器材與隔振器
第九篇 環境噪聲
第一章 噪聲的評價方法
第二章 環境噪聲限值規定
第三章 聲屏障的聲衰減計算
第四章 噪聲環境影響評價
第十篇 噪聲與振動有源控制
第一節 概述
第二章 自由聲場有源噪聲控制
第三章 有界空間聲場的有源控制
第四章 結構聲輻射有源控制
第五章 有源振動控制
第六章 自適應有源控制結構與算法
第七章 工程應用實例
第十一篇 聲源降噪技術
第一章 概述
第二章 冷卻塔降噪
第三章 軸流風機降噪
第四章 離心機降噪
第五章 DF3-90-1A系列玻璃鋼屋頂通風機降噪
第六章 鍋爐鼓風機引風機降噪
第七章 混流式通風機降噪
第八章 羅茨鼓風機降噪
第九章 空壓機降噪
第十章 木工機械降噪
第十一章 切面機降噪
第十二章 滾筒機降噪
第十三章 小型電動機降噪
第十二篇 噪聲控制工程實例
第一章 通風系統噪聲控制實例
第二章 熱泵機組噪聲治理實例
第三章 冷卻塔噪聲控制實例
第四章 發電機房噪聲控制實例
第五章 鍋爐房噪聲控制與節能實例
第六章 風機噪聲控制實例
第七章 空氣壓縮機房噪聲控制實例
第八章 熱力站水泵房振動噪聲控制實例
第九章 幾種隔聲屏幕的應用
第十章 印刷行業噪聲墨霧控制
第十一章 混凝土振動臺噪聲治理實例
第十三篇 噪聲與振動控制設備
第一章 概述
第二章 消聲器
第三章 吸聲材料與吸聲結構的應用
第四章 隔聲材料與隔聲構性的應用
第五章 隔振與阻尼減振
索引
展開 噪聲與振動控制工程手冊
原理與特性
第二章 消聲器性能的評價與測量
第三章 消聲器的設計與計算
第四章 通風空調系統的消聲設計
第五章 系列化消聲器的設計
第八篇 振動控制
第一章 振動控制基本原則
第二章 振動和容許標準
第三章 地面振動衰減
第四章 動力設備的擾力
第五章 隔振設計與實施基本方法
第六章 積極隔振
第七章 消極隔振
第八章 隔振器材與隔振器
第九篇 環境噪聲
第一章 噪聲的評價方法
第二章 環境噪聲限值規定
第三章 聲屏障的聲衰減計算
第四章 噪聲環境影響評價
第十篇 噪聲與振動有源控制
第一節 概述
第二章 自由聲場有源噪聲控制
第三章 有界空間聲場的有源控制
第四章 結構聲輻射有源控制
第五章 有源振動控制
第六章 自適應有源控制結構與算法
第七章 工程應用實例
第十一篇 聲源降噪技術
第一章 概述
第二章 冷卻塔降噪
第三章 軸流風機降噪
第四章 離心機降噪
第五章 DF3-90-1A系列玻璃鋼屋頂通風機降噪
第六章 鍋爐鼓風機引風機降噪
第七章 混流式通風機降噪
第八章 羅茨鼓風機降噪
第九章 空壓機降噪
第十章 木工機械降噪
第十一章 切面機降噪
第十二章 滾筒機降噪
第十三章 小型電動機降噪
第十二篇 噪聲控制工程實例
第一章 通風系統噪聲控制實例
第二章 熱泵機組噪聲治理實例
第三章 冷卻塔噪聲控制實例
第四章 發電機房噪聲控制實例
第五章 鍋爐房噪聲控制與節能實例
第六章 風機噪聲控制實例
第七章 空氣壓縮機房噪聲控制實例
第八章 熱力站水泵房振動噪聲控制實例
第九章 幾種隔聲屏幕的應用
第十章 印刷行業噪聲墨霧控制
第十一章 混凝土振動臺噪聲治理實例
第十三篇 噪聲與振動控制設備
第一章 概述
第二章 消聲器
第三章 吸聲材料與吸聲結構的應用
第四章 隔聲材料與隔聲構性的應用
第五章 隔振與阻尼減振
索引
展開 齒輪與齒輪箱振動噪聲機理分析及控制
3
齒輪箱的振動
齒輪的振動由軸系傳到齒輪箱，激勵箱體振動，從而輻射出噪聲。另外，齒輪在箱內振動的輻射聲激勵箱體，使箱體形成二次輻射噪聲，這類噪聲大部在中低頻范圍內。齒輪箱體本身的振動也直接產生輻射聲。
4
齒輪的振動
在嚙合過程中，輪齒先由一點接觸而擴展到線接觸，或一次實現線接觸，使得接觸力大小、方向改變，產生機械沖擊振動，從而輻射出噪聲。這類噪聲呈現高頻沖擊的形式，其典型的齒輪振動時程曲線示于圖2。
輪齒嚙合時不斷變化的嚙合力，既激發齒輪的強烈振動，即各個輪齒的響應很大，也激發了齒輪箱箱體較弱的振動。通常認為齒輪產生噪聲的主要原因是輪齒之間的相對位移。這類噪聲源產生的噪聲可以用付氏變換法把噪聲表示為穩定頻率的分量的集合。
展開 齒輪與齒輪箱振動噪聲機理分析及控制
轉速越高，噪聲級就越高，在3個測點上所反映的實測結果是一致的，表示了嚙合振動所做的貢獻。
3
倍頻特性
齒輪本體的軸向、徑向振動，齒輪的嚙合振動，由于齒輪的缺陷在周期性沖擊力作用下會產生基頻的振動。二次諧頻、三次諧頻或更高諧頻的振動，即會出現n 倍基頻的振動（其中，n=1,2,3,……）稱之為倍頻特性。
四、振動噪聲的控制措施
1
提高加工、裝配精度
齒輪的齒形、齒面精確加工精心裝配，減小齒面缺陷可以大大減小齒輪嚙合時的振動沖擊。此外齒的形狀，齒輪輪齒的排列、優化都能大幅度降低齒輪噪聲。如直齒改為斜齒，或采用非對稱齒形。根據嚙合時的沖擊振動除了受到壓力角T 影響之外，主要與齒數有關。增加齒輪齒數可采用雙模數不對稱的漸開線齒形。齒數增加可使沖擊幅值下降，但應注意齒輪的加工精度。據研究該法可使噪聲下降3dB左右。
2
采用隔振及阻尼減振裝置
對振動與噪聲的控制除了在設計與制造時優化齒輪結構參數，如齒形、重合系數、壓力角等外，可以在齒輪輪體以及支承系統采用隔振措施。如在齒輪端面附加一個阻尼環或鑲嵌高阻尼材料以便吸收齒輪的嚙合振動能量，以減少齒輪輻射聲。與此同時，可在齒輪軸系端部及軸承部位接裝適當的減振裝置，如套在軸頭部位的阻尼減振套（墊）。
展開 電機振動噪聲的產生以及控制：振動和噪聲的來源
? 目前世界各國對電機振動和噪聲研究主要集中在電磁力波的研究，定子振動特性及聲學特性研究，軸承和電刷的制造和裝配工藝，冷卻風扇的合理設計和選用，主要采用吸、隔、消的方法與措施。
振動是噪聲的來源，電機的振動與傳統發動機的振動形式不同，原理也不盡相同，因此對汽車動力總成的影響也不同，電機的振動噪聲對車輛的吸聲和隔聲要求與傳統車不同，動力總成懸置的設計也不同。對振動的控制要從了解電機的特性本身基礎上進行控制。
人體對振動的靈敏度取決于振動頻率，人體對振動最敏感的頻率范圍是2-20Hz，在這個頻率范圍內感覺域是0.003g,不快域是0.05g，不可忍域是0.5g，電機的振動波形式不是單一的正弦波，而是由許多不同頻率成分的波形成。
電動機產生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外，電動機產生振動，又容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，同時會造成負載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環的異常磨損，甚至會出現嚴重刷火而燒毀集電環絕緣，電動機將產生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發生。
展開 船舶結構振動噪聲分析及其進展
噪聲危害人的健康：長期處在噪聲作用下會導致中樞神經功能性障礙，表現為植物神經衰弱癥候群；強噪聲作用于中樞神經，往往引起消化不良及食欲不振，從而導致腸胃病；噪聲會使交感神經緊張，引起心跳過速、心率不齊、血壓升高等癥狀。船舶艙室噪聲主要對船員生理和心理的影響，如喚醒睡眠、妨礙交談、打斷思路、使人煩惱等。
船舶振動與噪聲的控制
對于船舶振動與噪聲控制，目前采用數值仿真的方法模擬船舶噪聲振動問題，主要基于有限元 (FEM)、邊界元 (BEM) 和統計能量分析 (SEA) 三種方法。
有限元方法是確定性的求解方法，用于低頻振動環境的預示，可以得到結構的整體模態參數。與邊界元方法結合可以預示結構的振動以及內外聲場的噪聲輻射強度。有限元方法雖然在理論上可以在任何頻率范圍內求解結構的振動和噪聲輻射問題，但是在求解高頻問題時，由于波長很小且模態密集，要準確求解需要網格精細程度足夠高（通常在一個波長范圍內需要6-10個單元），因此模型的規模會變得非常大，求解的時間變得非常的長，反而沒有了數值仿真高效的特點。
其次，由于結構的高階模態參數對許多不確定的原始參數以及許多結構細節非常的敏感，但是結構細節又不太好確定，使得有限元方法求解的精度大打折扣。另外，結構聲振分析既存在振動引起的噪聲輻射問題，又存在噪聲引起的結構振動問題，傳統的有限元方法在解決二者的耦合時比較困難。
展開 汽車振動與噪聲和汽車安全控制國家重點實驗室通過建設計劃論證
2010年6月27日，受科技部基礎研究司委托，吉林省科技廳組織專家在長春對依托中國第一汽車集團公司建設的汽車振動與噪聲和汽車安全控制國家重點實驗室的建設計劃進行了可行性論證。科技部基礎研究司、吉林省科技廳有關負責同志以及依托單位的領導和實驗室工作人員參加了會議。專家組聽取了實驗室建設計劃匯報，進行了實地考察。專家組認為，該實驗室圍繞振動噪聲、可靠耐久、安全舒適、系統集成四個研究方向開展研究，致力于具有國際先進水平的“高舒適、高耐久、高安全、低噪聲”自主產品開發和基礎共性與應用技術研究，目標定位準確，符合國家熱作模具鋼大需求和產業發展方向。實驗室建設計劃合理可行，專家組一致同意通過該實驗室的建設計劃，并建議實驗室進一步完善面向汽車行業開放和聯合的措施。
依托企業和轉制院所建設國家重點實驗室工作是科技部落實《規劃綱要》，建設技術創新體系的重要舉措。該實驗室是吉林省首個獲批建設的企業國家重點實驗室，實驗室的建設將為東北老工業基地的振興提供有力支撐。
展開 
汽車振動與噪聲和汽車安全控制國家重點實驗室通過建設計劃論證
2010年6月27日，受科技部基礎研究司委托，吉林省科技廳組織專家在長春對依托中國第一汽車集團公司建設的汽車振動與噪聲和汽車安全控制國家重點實驗室的建設計劃進行了可行性論證。科技部基礎研究司、吉林省科技廳有關負責同志以及依托單位的領導和實驗室工作人員參加了會議。
專家組聽取了實驗室建設計劃匯報，進行了實地考察。專家組認為，該實驗室圍繞純鋁棒振動噪聲、可靠耐久、安全舒適、系統集成四個研究方向開展研究，致力于具有國際先進水平的“高舒適、高耐久、高安全、低噪聲”自主產品開發和基礎共性與應用技術研究，目標定位準確，符合國家重大需求和產業發展方向。實驗室建設計劃合理可行，專家組一致同意通過該實驗室的建設計劃，并建議實驗室進一步完善面向汽車行業開放和聯合的措施。
依托企業和轉制院所建設國家重點實驗室工作是科技部落實《規劃綱要》，建設技術創新體系的重要舉措。該實驗室是吉林省首個獲批建設的企業國家重點實驗室，實驗室的建設將為東北老工業基地的振興提供有力支撐。
展開 壓縮機為什么會有振動噪聲？噴油螺桿、無油螺桿和離心機我們挨個分析
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振動噪聲機理
眾所周知，輕輕敲擊下音叉就能發聲，雙手一拍也能發聲，這是因為運動的物體或者部件偏離原來位置，就會產生振動，導致周圍的空氣介質產生壓差，產生噪聲。聲音在我們日常生活中隨處可見，低至樹葉飄落沙沙時非常安靜的聲音；高到嫦娥5號點火升空瞬間發出讓人難以忍受的轟鳴聲。
空壓機噪聲一般屬于較吵和很吵的范圍內，長時間處于很吵的環境內工作，將對聽覺系統產生不可逆的傷害，其產生機理如圖1所示。
一方面，空壓機轉子等運動部件在做回轉運動中受力產生振動，振動又會通過軸承和機殼等結構支撐部件向外傳遞，通過殼體向外輻射噪聲，產生機械性振動噪聲。另一方面空壓機工作過程中，氣體壓力升高，壓力就偏離了原來的位置，誘發壓力波動（壓差），通過機殼和管道等部件向外傳遞振動，輻射噪聲，產生流致性振動噪聲。因此，根據振動噪聲的產生機理，空壓機可以劃分為機械性振動噪聲和流致性振動噪聲，主要來源于轉子等運動部件和氣流脈動的誘發激勵。
高校科研單位和行業同仁對空壓機振動噪聲控制做了很多研究，從轉子剛度設計、轉子嚙合狀態、機械部件加工精度，運動部件間的裝配間隙等方面入手，降低機械振動噪聲源；進行結構模態分析避免共振，采用雙層壁或者加水套或者油套，應用減振墊和選用吸聲效果好的吸聲棉等措施進一步阻礙振動噪聲的傳遞，機械性振動噪聲得到有效控制，相反流致性振動噪聲逐漸暴露出來，成為制約空壓機振動噪聲的關鍵因素。
展開 電動車驅動電機振動噪聲研究綜述
2007年宋志環等提出調整極槽配合、繞組層數可以改善電磁噪聲。2016年鐘文彬對試驗樣機的轉子結構優化，降低了徑向激振力。
5．2 基于機械振動的噪聲優化
國內外學者大都通過改善制造工藝性、改善定／轉子不平衡來優化機械噪聲。
6 對電機噪聲傳播路徑控制的研究
對噪聲傳遞路徑的控制是解決振動噪聲問題最常用的方法。控制方法有：隔振控制、阻尼控制、隔聲控制、吸聲控制。根本原理就是在振動噪聲傳遞路徑上施加減振原件，隔聲吸聲材料。
6．1 電機懸置隔振研究
驅動電機通過懸置安裝在副車架上，電機的振動能量傳遞到車身。目前，國內借鑒傳統發動機動力總成懸置系統的研究方法，對電動汽車驅動電機的懸置系統研究較多。2007年閻礁等以轉子質量不平衡為激勵，對振動系統的懸置剛度進行了優化。2011年李瑩建立了電機六自由度剛體模型，將路面窄帶平穩隨機加速度作為輸入參數，得到電機動力總成質心加速度響應。
展開 汽車空調箱鼓風機電機振動噪聲控制研究
摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
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