目前国内外主流的噪声预测方法有:统计能量法、神经网络法、解析法以及数值分析法等。随着计算机技术的发展及其在工程应用中的不断深入,各种预测噪声的数值方法也有了新的进展,其中得到较快发展与应用的数值方法为有限元法与边界元法。用有限元法和边界元法已经成为研究复杂结构外力作用下的声辐射特性和声-振耦合问题极为有力的工具,国内外许多学者都致力于将边界元用于解决声学及噪声控制方面的实际问题。[1]63553
我国工程机械减振降噪研究已经取得了一些成果。目前不少行之有效的减小和控制振动的方法已被掌握,大致可归为三大类:减少扰动——减小或消除振动源的激励,如改善内部平衡,改进和提高制造质量,对具有较大辐射表面的薄壁结构采取必要的阻尼措施等;防止共振——防止或减小设备、结构对振动的响应,如改变振动系统的固有频率,改变振动系统的扰动频率,装设辅助性的质量弹簧系统,增加阻尼以增加能量逸散,降低共振振幅等;采取隔振措施——减小或隔离振动的传递,涉及到对结构振动传递特性的分析和改进,使之对振动噪声具有明显的衰减作用,如采用质量阻尼减振器、共振腔消声器等。
目前,隔振技术已经得到较为成熟的应用,橡胶隔振垫作为重要的隔振手段之一,更是被广泛安装在各类机械的减振系统中。橡胶隔振垫具有很多优点:隔振效果显著;形状不受限制,各方向的刚度可以在一定的范围内自由选择,具有空间弹簧特性,能承受多向载荷;利用内摩擦产生的阻尼,能较好地吸收振动和冲击能量,所以兼有弹簧和阻尼器两种作用;容易与金属牢固地粘结在一起,大大简化了固定和支撑结构;此外,橡胶隔振垫结构简单,价格低廉,适合成批生产。[2]
在橡胶块的结构基础上具有附加质量的橡胶隔振器和液压隔振器被开发出来。附加质量的橡胶隔振器是利用附加质量吸收发动机的振动,采用的是动力吸振器原理;液压隔振器则是利用液压阻尼来增加隔振器的阻尼。论文网
国外的学者更加倾向于通过结构的优化设计来达到减振降噪的目的。美国James F.Hamilton教授在文献《Modeling and Simulation of Compressor Suspension System Vibration》中对封闭式压缩机悬挂系统的振动用数值模拟进行了研究,通过改进使悬挂弹簧在一个主方向上的振幅由原来的0.036mm降到0.013mm,获得明显效果。[3]
日本高桥康夫、进士丰等在文献《一般用压缩机噪声的降低》中用拆除部件、接近音和测振动等方法对供试的压缩机的噪声源进行了分析,见表1-1。[4]
日本三菱公司A.Futakawa在文献《压缩机的改进一重点介绍日本的发展》中指出,在同本噪声控制的途径主要趋向于降低封闭壳体的振动,并在实践中由于将封闭式压缩机壳体改成对称形结构形状,使噪声降低了6dB(A)。[5]
表1-1压缩机的噪声源
噪声峰值的频率数(Hz) 噪声源 噪声形成的主要原因
200 进气消声器 吸气压力脉动
300 进气消声器 吸气压力脉动
350 冷却器 冷却风扇 ——
400 高压排气阀 高压级排气阀的振动、冲击噪声传到空气罐,再从空气罐中传出
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