船用齒輪箱輻射噪聲預(yù)估及聲—結(jié)構(gòu)靈敏度分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，船用齒輪箱作為船舶動力傳動系統(tǒng)中十分重要的部件，正朝著大功率、高轉(zhuǎn)速、低噪聲方向發(fā)展。目前，我國齒輪裝置設(shè)計水平與國際先進水平相比還存在較大差距，特別表現(xiàn)在高速重載齒輪傳動，減振降噪問題已成為制約我國高性能船用齒輪箱研制的瓶頸。因此，開展高速重載船用齒輪箱減振降噪技術(shù)研究，具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　論文課題來源于國家自然科學(xué)基金資助項目，綜合運用多體系統(tǒng)動力學(xué)、非線性振動理論以及聲-結(jié)構(gòu)耦合方法，對

2、船用齒輪箱進行輻射噪聲預(yù)估及聲-結(jié)構(gòu)靈敏度分析。本文的主要研究工作如下：
　　①在LMS Virtual.Lab軟件的Motion模塊中，建立船用齒輪箱多剛體動力學(xué)模型，考慮齒輪時變嚙合剛度、阻尼、側(cè)隙以及軸承剛度、阻尼等非線性因素，采用變步長向后差分法(BDF)對齒輪箱進行剛體動力學(xué)分析，得到各級齒輪副動態(tài)嚙合力及軸承支反力。
　　②對船用齒輪箱進行柔性化處理，建立齒輪箱動態(tài)響應(yīng)分析模型，通過模態(tài)分析得到齒輪箱固有頻率及振

3、型；運用模態(tài)疊加法對齒輪系統(tǒng)進行動態(tài)響應(yīng)分析，得出齒輪箱箱體表面節(jié)點的振動位移、振動速度及振動加速度。
　?、劢谬X輪箱結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、聲學(xué)網(wǎng)格、場點網(wǎng)格的聲振耦合分析模型，以齒輪箱軸承處的支反力為聲振耦合模型的邊界條件，采用聲學(xué)有限元法對齒輪箱進行輻射噪聲預(yù)估，得到箱體表面及場點的聲壓。
　?、芤源谬X輪箱箱體壁厚和材料彈性模量為結(jié)構(gòu)參量，以齒輪箱外聲場場點聲壓為聲學(xué)參量，構(gòu)建船用齒輪箱聲-結(jié)構(gòu)靈敏度分析模型，綜合運用N