結構振動噪聲的案例
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 變壓器鐵心結構振動輻射噪聲分析
變壓器鐵心結構振動輻射噪聲分析
電磁結構耦合振動與噪聲專題培訓
課程名稱：電磁結構耦合振動與噪聲專題培訓
預排開課日期：5/30-5/31
課程難度：基礎級
培訓費：4500
備注：實際開課日期或因學員報名情況進行調整，最終日期請以笛佼科技官方確認為準。
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學員能力提升目標
? 理解掌握振動噪聲的基本概念；
? 理解電磁噪聲的產生機理和主要影響因素；
? 掌握電機電磁建模和仿真的基本流程；
? 理解結構噪聲的基本概念，電機結構噪聲常見類型；
? 掌握電機電磁結構耦合噪聲的建模和仿真的基本流程；
? 理解掌握振動噪聲的測試方法及操作步驟、熟悉振動噪聲分析思路。
授課內容提綱
師資力量
CAE行業資深工程師團隊，學歷碩博為主，均擁有多年客戶仿真項目實操經驗，理論素養與實戰經驗雙保險。
培訓優勢
采用線下小班精講形式，理論知識+案例講解+上機輔導，附贈培訓相關資料，可獲取講師微信課后交流。
上課地址
上海市楊浦區國安路432號保輝國際大廈D座802室
其他說明
1. 培訓計算機及相關軟件操作權限由笛佼科技現場提供；
2. 培訓結束后將獲取笛佼科技官方培訓證書；
3. 培訓午餐由笛佼科技提供，交通及住宿需學員自理。
展開 異步電機的電磁振動和噪聲簡述
異步電機的振動和噪聲
異步電機之所以得到廣泛應用，主要由于它有如下優點：結構簡單、運行可靠、制造容易、價格低廉、堅固耐用，而且有較高的效率和相當好的工作特性。
異步電機主要的缺點是：目前尚不能經濟地在較大范圍內平滑調速以及它必須從電網吸收滯后的無功功率。電機中，主磁通大致沿著徑向進入氣隙，并在定子和轉子中產生徑向力，從而引起電磁振動和噪聲。同時產生切向力矩和軸向力，引起切向振動和軸向振動。為了計算電機的電磁噪聲，并分析和控制這些噪聲，就應該知道這些噪聲和振動的來源，也就是產生振動和噪聲的力波。目前采用CAE 仿真分析的方法可以計算電機的磁場。
電機的振動是目前電機結構設計最關注的問題，分別由電磁振動、機械振動、氣體振動三部分組成。
電磁振動：是由電機氣隙中磁場的相互作用，在轉子和定子上產生隨時間和空間變化的電磁力，使電機產生振動。
機械振動：是由轉子的不平衡、軸承等機械結構或裝置引起的振動。
氣體振動：是由電機通風部件中的空氣流動或由空氣動力引起的振動。
電磁振動是許多大中型電機的主要振動源。由于電機的電磁振動是電機電磁場和電機結構相互作用的結果，那么利用磁-固耦合振動理論來研究電機的電磁振動是尋找電機電磁振動產生機理以及解決電機電磁振動最有效的方法。由于電磁力是電機電磁振動的激勵源，其計算的精度決定了電機電磁振動的計算精度， 所以目前在電機電磁振動的研究中大多采用數值分析法來計算電機的電磁力。
展開 
異步電機的電磁振動和噪聲
由于電磁力是電機電磁振動的激勵源，其計算的精度決定了電機電磁振動的計算精度， 所以目前在電機電磁振動的研究中大多采用數值分析法來計算電機的電磁力。
ANSYS電機電磁-熱-結構振動-噪聲耦合分析應用
在電機結構振動噪聲計算分析中，主要包含以下幾個部分：
動力學分析
：包括模態分析，諧響應分析，轉子振動分析，轉子、定子、機座耦合振動分析，定子及底座振動分析，共振、臨界轉速分析，瞬態響應特性。
噪聲分析
：由電機振動引起的振動噪聲、電機風扇引起的氣動噪聲等。
展開 《汽車噪聲與振動：理論與應用》
目錄：
第一篇 汽車噪聲與振動的基本原理和分析方法
第一章 汽車歷史、結構、噪聲與振動概述
第二章 聲學基礎
第三章 振動基礎
第四章 有限元法
第五章 邊界元方法
第六章 統計能量分析法
第七章 模態分析與綜合
第八章 傳遞路徑分析法
第九章 汽車振動噪聲測試技術
第二篇 發動機及動力傳動系統的噪聲與振動
第十章 發動機的振動
第十一章 發動機的噪聲
第十二章 管道聲學及進氣系統的噪聲與振動分析
第十三章 排氣系統的噪聲與振動分析
第十四章 動力裝置的振動隔離系統分析
第十五章 動力傳動系統的噪聲與振動
第三篇 車身及整車噪聲與振動
第十六章 車身振動和結構傳播噪聲
第十七章 空氣傳播噪聲
第十八章 風激勵噪聲
第十九章 整車噪聲與振動的綜合分析
第四篇 汽車噪聲與振動專題
第二十章 汽車噪聲與振動的評價
第二十一章 汽車產品開發和噪聲與振動控制
第二十二章 汽車主動和半主動噪聲與振動控制
第二十三章 摩擦引起的噪聲與振動
第二十四章 汽車噪聲與振動控制的新問題和發展趨勢
附錄 汽車噪聲振動術語英中文對照
展開 汽車噪聲與振動：理論與應用
發表了40多篇有關振動與噪聲的學術論文，合著有《Road Vehicle Dynamics》等書，擔任多家國際汽車雜志的審稿人和客座編輯。曾任底特律中國人協會主席。著有長篇小說《留學美國的日子》，發表了100多篇文學作品。
目錄：
第一篇 汽車噪聲與振動的基本原理和分析方法
第一章 汽車歷史、結構、噪聲與振動概述
第二章 聲學基礎
第三章 振動基礎
第四章 有限元法
第五章 邊界元方法
第六章 統計能量分析法
第七章 模態分析與綜合
第八章 傳遞路徑分析法
第九章 汽車振動噪聲測試技術
第二篇 發動機及動力傳動系統的噪聲與振動
第十章 發動機的振動
第十一章 發動機的噪聲
第十二章 管道聲學及進氣系統的噪聲與振動分析
第十三章 排氣系統的噪聲與振動分析
第十四章 動力裝置的振動隔離系統分析
第十五章 動力傳動系統的噪聲與振動
第三篇 車身及整車噪聲與振動
第十六章 車身振動和結構傳播噪聲
第十七章 空氣傳播噪聲
第十八章 風激勵噪聲
第十九章 整車噪聲與振動的綜合分析
第四篇 汽車噪聲與振動專題
第二十章 汽車噪聲與振動的評價
第二十一章 汽車產品開發和噪聲與振動控制
第二十二章 汽車主動和半主動噪聲與振動控制
第二十三章 摩擦引起的噪聲與振動
第二十四章 汽車噪聲與振動控制的新問題和發展趨勢
附錄 汽車噪聲振動術語英中文對照
展開 噪聲、振動和聲振一體化NVH分析的最佳圖形工作站、服務器硬件配置推薦
NVH分析，即噪聲、振動和聲振一體化分析，是指通過仿真軟件對結構、流體、材料等多物理場耦合系統進行分析，以評估系統的噪聲、振動和聲振一體化特性。
NVH分析主要應用領域：
§ 機械設計：用于分析和優化機械結構的噪聲、振動和聲振一體化特性，如汽車、飛機、船舶等結構。
§ 航空航天：用于分析和優化航空航天器的噪聲、振動和聲振一體化特性，如飛機發動機、航天器等。分析和減少飛機、航天器和其他航空航天設備的振動和噪聲，以提高性能和乘客舒適度
§ 汽車制造：用于分析和優化汽車零部件的噪聲、振動和聲振一體化特性，如發動機、變速箱等。評估和改進汽車的噪聲和振動性能，提高駕駛舒適性
§ 建筑工程：用于分析和優化建筑結構的噪聲、振動和聲振一體化特性，如橋梁、建筑物等。分析建筑物和橋梁的振動和噪聲，以確保其結構安全和附近居民的生活質量。
§ 電子產品：評估電子設備的振動和噪聲，以確保它們在運行時不會產生不希望的聲音或振動
§ 其他領域：用于分析和優化各種結構的噪聲、振動和聲振一體化特性，如風力發電機、醫療設備等。
NVH分析常用的仿真軟件：
§ ANSYS Workbench：用于NVH分析，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。它們提供了廣泛的建模和分析工具，用于評估結構和流體系統的振動和噪聲性能
§ COMSOL Multiphysics：用于NVH分析，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。可用于分析結構、流體和聲學相互作用，適用于多種NVH應用。
§ LMS Virtual.Lab：用于NVH分析，主要用于汽車、航空航天、建筑等領域的設計和分析。
展開 線下培訓 | 3月上海結構噪聲、振動測試與分析培訓
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</div><p><strong>主題：結構噪聲、振動測試與分析培訓</strong></p><p><strong>日期：</strong>2024年3月13-15日（周三-周五）</p><p><strong>地點：</strong>上海市徐匯區田州路99號13號樓新安大樓102室 </p><p><strong>報名截止日期：</strong>2023年3月6日</p><p><strong>培訓內容：</strong>頻率分析、信號與系統分析、階次分析、實驗模態分析EMA、運行模態分析OMA、有限元相關、聲學和振動案例分析</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/OZOcVSxAOZVeJ4kibj4DXRCW8jWvkvyaG4saL6HicfbxibMic58PWqlcG4pCsbPnEKOv9UDVuRVw5dXiarcQ8bsxxPQ
展開 新能源汽車驅動電機NVH仿真中的電磁力處理
目前，對于由于電磁載荷引起的電機噪聲仿真一般采取先進行電磁仿真提取電磁力，然后將提取的電磁力加載到結構有限元模型上進行結構振動噪聲仿真的流程。
電磁仿真需要采用考慮運動的時域求解器，因此往往采用2D模型提高仿真分析效率。結構有限元模型往往為三維網格，求解采用頻域算法。電磁仿真的模型和結構仿真模型是兩套不同的模型網格。如何快速高效的建立電磁仿真和結構振動噪聲仿真模型之間的數據傳遞是目前大多數電機NVH仿真工程師所關心的。西門子Simcenter 3D技術團隊針對這個問題，開發了針對性的程序，可以快速方便的解決從電磁仿真到振動噪聲仿真之間電磁力處理的問題。程序功能主要應用可以概況為以下幾點：
1. 任意定子結構加載位置選擇
為了實現低噪音設計，在電機結構設計中定子齒的齒頂往往不再是圓弧形。出現了平齒、內凹、外凸等多種形狀。針對這些新的結構型式，如何能夠快速高效的提取齒頂的載荷？
在我們的程序中，只需要設置關注的區域范圍，軟件會基于實際的2D電磁網格及電磁力自動提取齒頂的電磁力，并將2D的電磁仿真計算出的電磁力拉伸為用于有限元網格加載的電磁力。通過該程序，我們可以實現：
精確考慮外凸和內凹齒面效果
精確切向力引起定子齒變形
減小電磁力文件大小
2. 基于多個穩態轉速的電磁階次力提取
在計算電機加速噪聲時的電機轉速是變化的，在電磁仿真時的工況為恒定轉速工況。電機實際的振動噪聲問題往往體現為階次的特征，所以采用階次計算的方式計算振動噪聲可以更好的對電機振動噪聲進行分析。
我們的程序中可以基于不同轉速的unv電磁力時域數據進行處理，導出在第一步提取齒頂的區域三維的階次電磁力。
展開 三合一電驅動系統振動噪聲分析研究
圖14 優化前、后驅動系統的振動測試結果
由圖14可知,在裝有5 mm加筋蓋板與新轉子結構的驅動系統近場噪聲彩圖中,圖3中的2處共振帶不再出現;對比優化前后的測試數據可以看出,蓋板的法向振動加速度有所降低,在最大峰值處優化效果顯著;驅動系統的噪聲整體優化效果顯著,并且在轉速7 330、5 550、3 770 r/min處噪聲幅值大幅降低,其中采用新轉子結構與5 mm加筋蓋板的驅動系統的噪聲整體下降約13.3 dB。
6 結 論
本文對某新型三合一電驅動系統進行了振動噪聲測試分析,發現電機端和減速器端的振動激勵起控制器蓋板的彎曲模態引起蓋板強烈振動和噪聲;提出了一種通過減小電機徑向電磁力波與改進控制器蓋板結構來優化三合一電驅動系統噪聲水平的方法,并進行了試驗驗證,結果驅動系統噪聲顯著降低。研究得出以下結論:
(1) 較大面積的蓋板類結構易響應系統的振動激勵,引起結構的共振,從而輻射較大的噪聲。
(2) 通過轉子開槽可減小電機徑向電磁力波,改變蓋板厚度及加筋處理能有效增強蓋板類結構剛度、提高固有頻率、抑制結構振動,顯著改善噪聲水平。
(3) 當蓋板厚度相同時,形貌優化能顯著改善結構振動噪聲響應;但當加筋板厚度增加時,對噪聲的優化效果會有所降低。
展開 
【NVH專欄】三合一電驅動系統振動噪聲分析研究
圖14 優化前、后驅動系統的振動測試結果
由圖14可知,在裝有5 mm加筋蓋板與新轉子結構的驅動系統近場噪聲彩圖中,圖3中的2處共振帶不再出現;對比優化前后的測試數據可以看出,蓋板的法向振動加速度有所降低,在最大峰值處優化效果顯著;驅動系統的噪聲整體優化效果顯著,并且在轉速7 330、5 550、3 770 r/min處噪聲幅值大幅降低,其中采用新轉子結構與5 mm加筋蓋板的驅動系統的噪聲整體下降約13.3 dB。
6 結 論
本文對某新型三合一電驅動系統進行了振動噪聲測試分析,發現電機端和減速器端的振動激勵起控制器蓋板的彎曲模態引起蓋板強烈振動和噪聲;提出了一種通過減小電機徑向電磁力波與改進控制器蓋板結構來優化三合一電驅動系統噪聲水平的方法,并進行了試驗驗證,結果驅動系統噪聲顯著降低。研究得出以下結論:
(1) 較大面積的蓋板類結構易響應系統的振動激勵,引起結構的共振,從而輻射較大的噪聲。
(2) 通過轉子開槽可減小電機徑向電磁力波,改變蓋板厚度及加筋處理能有效增強蓋板類結構剛度、提高固有頻率、抑制結構振動,顯著改善噪聲水平。
(3) 當蓋板厚度相同時,形貌優化能顯著改善結構振動噪聲響應;但當加筋板厚度增加時,對噪聲的優化效果會有所降低。
來源：太平洋汽車網
展開 [免費培訓]LMS振動噪聲試驗技術交流會（12.23,西安）
“Siemens PLM Software高校行”
振動噪聲試驗技術交流會
（12月23日西安）
會議亮點：
? 振動噪聲試驗最新分析方法
? 模態試驗最新分析方法
? 旋轉機械試驗分析
隨著振動噪聲測試技術廣泛應用于各行各業，為多學科領域的交叉研究tigong了新的手段和方法。作為業界公認的振動噪聲試驗技術領域的領導者，多年來在結構和振動噪聲測試方面率先取得了許多開創性的技術，Siemens PLM Software將于12月23日在西安舉辦為期一天的面向高校的"振動噪聲試驗技術交流會"，旨在拓展廣大高校師生對多學科領域振動噪聲測試技術的思路和認識，提高國內高校師生振動噪聲試驗技術的研究和實際應用能力。
在此次交流會中，Siemens PLM Software工程師將結合實際應用案例，圍繞LMS試驗解決方案最新的功能與應用、先進的振動噪聲測試工程方法進行交流，與廣大高校師生共同探討振動噪聲技術的應用現狀和發展趨勢以及如何解決實際工作中遇到的振動、噪聲問題。歡迎大家參加。
展開 軸承結構對振動與噪聲的影響
另一種保持架特殊聲，是由于保持架與其他軸承零件引導面間的摩擦引發保持架的自激振動而發生的喧囂聲。深溝球軸承的沖壓保持架較薄，在徑向和軸向平面內的彎曲剛度較低，整體穩定性差，軸承高速旋轉時就會因彎曲變形而產生自激振動，引起“蜂鳴聲”。
當軸承在徑向載荷作用下且油脂性能差的情況下，運轉初期會聽到“咔嚓、咔嚓”的噪聲，這主要是由于滾動體在離開載荷區后，滾動體突然加速而與保持架相撞而發出的噪聲，這種撞擊聲不可避免但隨著運轉一段時間后會消失。
防止保持架噪聲措施如下：
為使保持架公轉運動穩定，應盡量采用套圈引導方式并注意給予引導面的充分潤滑，對高速工況下的軸承結構給予改進，將滾子引導的L型保持架改為套圈擋邊引導的Z型保持架。
軸承高速旋轉時，兜孔間隙大的軸承其保持架振動振幅遠大于兜孔間隙小的保持架振動振幅，所以兜孔間隙取值尤為重要。
要注意盡量減小徑向游隙。
盡量提高保持架的制造精度，改善保持架表面質量，有利于減小滾動體與保持架發生碰撞或摩擦產生的噪聲。
積極采用先進的清洗技術，對零配件和合套后的產品進行有效徹底的清洗，提高軸承的潔凈度。
展開 軌道交通高架橋結構振動噪聲預測
問題描述：利用有限元結構分析軟件建立高架橋結構的三維有限元模型，分析其結構振動模態及在輪軌載荷作用下的結構表面振動速度。抽取高架橋結構外表面模型，導入噪聲模擬軟件后轉換為高架橋結構噪聲分析的邊界元模型。以有限元分析結果作為邊界元模型的激勵邊界條件，利用邊界元法預測高架橋結構的噪聲輻射情況。
閱讀全文:http://service.caenet.cn/Cases147.html
更多橋梁工程案例及相關工程師隊伍：http://service.caenet.cn/industry43
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