论文题目: 振动与噪声测试和分析系统研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 热能工程
作者: 徐建文
导师: 田瑞
关键词: 振动与噪声,测试和分析,系统,搭建与应用
文献来源: 内蒙古工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随社会进步、工业发展和环境污染的加剧,对各种工业振源与噪声源危害及污染问题的控制和治理已成为一个亟待解决的主要社会问题和重要的科研目标。在本课题中,成功搭建与研发了一套由内蒙古自治区唯一一所声学实验室——半消声室、振动模态分析——ME’scopeVES 软件,以及测试分析设备和相应软件间相互结合、协调使用的集成化振动与噪声测试分析系统。该系统功能齐全、测试便捷、分析准确,可为基础理论研究、设计优化、工艺改进等提供可靠的实验环境和条件。为验证系统性能,实现整个系统组成要素功能的首次有机结合与投入使用,作者从工程实际需求出发,利用本系统做了如下工作:(1)对1KW 风力发电机组单个静态叶片振动与整机动态噪声进行研究。叶片模态分析环节:将试验模态分析理论及方法与ME’scopeVES 模态软件相结合,进行了叶片模态频率、阻尼比与振型等模态参数的识别,详细深入地分析与研究了叶片结构动力特性,从而为叶片的进一步优化设计提供了科学依据和得出了指导性结论。风力发电机组噪声测试环节:作者在西苏大风场依据GB/T 19068.2-2003 进行了现场测试,经合理分析,获得了定性的结论和鉴定依据。(2)在半消声室内对可调速离心风机噪声进行了实验测试与分析研究。依照GB 6882-86、ISO 3745 和GB/T 2888-1991 对可调速离心风机噪声进行了实验测试与分析。在半消声室内利用半球面测试法测得的风机整体声功率级LW 数据处理环节,用VB 开发了数据后处理软件——Software of Computing Sound PowerLevel。这些实验方案及数据分析处理方法为今后进一步从事结构、机械与设备等的振动与噪声测试和分析研究工作奠定了理论基础和实践经验。经上述系统搭建与实际应用双环节,完善了“振动与噪声测试和分析系统”,充分验证了此系统具有良好的预测性和通用性。因此,它可作为今后解决工程实际问题和促进科研发展的一个重要“科研”工具。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 本系统工程意义
1.3 振动与噪声测试和分析系统概述
1.3.1 振动与噪声测试和分析实验背景发展现状
1.3.2 振动与噪声测试和分析系统发展现状
1.3.3 振动与噪声测试和分析系统一般构成
1.4 本课题研究内容
1.5 本章小结
第二章 振动与噪声测试和分析机理
2.1 振动测试技术及机理
2.1.1 模态分析技术
2.1.2 试验模态分析基础
2.1.2.1 机械阻抗
2.1.2.2 机械导纳
2.1.2.3 频响函数
2.1.2.4 多自由度系统的阻抗矩阵和导纳矩阵
2.1.3 试验模态测试技术
2.1.3.1 稳态正弦激励测试技术
2.1.3.2 脉冲激励测试技术
2.1.3.3 随机激励测试技术
2.1.4 试验模态测试设备
2.2 噪声测试技术及机理
2.3 振动与噪声测试分析信号特征
2.3.1 信号及分类
2.3.1.1 模拟信号
2.3.1.2 数字信号
2.3.2 信号采集
2.3.3 信号采集离散化与采样定理
2.3.3.1 离散时间信号
2.3.3.2 采样
2.3.3.3 采样定理
2.3.4 信号分析法
2.3.4.1 信号时域分析
2.3.4.2 信号频域分析
2.4 本章小结
第三章 振动与噪声测试和分析系统搭建
3.1 测试声学环境——半消声室
3.1.1 半消声室建设特点
3.1.2 半消声室功能
3.1.3 半消声室内相关测试与计算方法
3.1.3.1 直接法
3.1.3.2 比较法
3.2 振动模态分析——ME'scopeVES 软件
3.2.1 ME'scopeVES 软件特点
3.2.2 ME'scopeVES 软件功能
3.2.3 ME'scopeVES 软件优点
3.3 振动与噪声测试分析仪器设备
3.3.1 分析仪
3.3.2 信号发生器
3.3.3 功率放大器
3.3.4 声学传感器
3.3.5 测力锤与配套力传感器
3.3.6 激振器
3.3.7 力传感器
3.3.8 加速度传感器
3.4 本章小结
第四章 风力发电机叶片振动与噪声测试分析研究
4.1 概述
4.2 风力发电机组单个叶片振动模态试验分析与研究
4.2.1 被测叶片相关参数
4.2.2 实验前准备工作与信号标定
4.2.3 叶片试验模态测试及结果分析
4.2.3.1 锤击法测叶片固定架试验与分析
4.2.3.2 锤击法测叶片模态试验与分析
4.2.3.3 稳态正弦激励扫频试验与分析
4.2.3.4 稳态正弦激励法测叶片 FRFs 试验与分析
4.2.4 ME'scopeVES 软件振动模态分析
4.2.4.1 ME'scopeVES 软件内绘制被测叶片图
4.2.4.2 FRFs 数据导入 ME'scopeVES 软件
4.2.4.3 ME'scopeVES 软件模态频率、阻尼比识别及结果分析
4.2.4.4 ME'scopeVES 软件模态振型识别及结果分析
4.2.4.5 ME'scopeVES 软件拟合结果总结
4.2.5 低阶稳态正弦激励扫频试验测试及分析
4.3 风力发电机组整机噪声测试与分析研究
4.3.1 实验依据
4.3.2 测点布局
4.3.3 整机噪声实验结果分析
4.4 本章小结
第五章 半消声室内离心风机噪声测试与分析研究
5.1 概述
5.2 风机噪声评价指标
5.2.1 A 声级
5.2.2 声功率级
5.3 可调速离心风机噪声实验测试
5.3.1 风机噪声测试依据
5.3.2 相关实验设备
5.3.3 实验测试内容
5.3.3.1 风机进口与出口噪声测试
5.3.3.2 半球面测试法测风机整体声功率级
5.4 离心风机噪声实验测试数据分析与处理
5.4.1 风机气动噪声实验数据分析与处理
5.4.1.1 风机进出口噪声1/3 倍频特性分析
5.4.1.2 风机进出口噪声A 声级分析
5.4.2 风机整体声功率级实验数据分析与处理
5.4.2.1 编制后处理软件—Software of Computing Sound Power Level
5.4.2.2 利用软件对风机整机A 声功率级L wA 分析处理
5.4.2.3 利用软件对风机整机倍频带声功率级 L wE 分析处理
5.4.3 离心风机噪声分析结果
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文主要工作
6.2 工作特色与创新处
6.3 今后工作方向
致谢
参考文献
硕士期间发表论文
附录1 半消声室声学性能鉴定
附录2 1KW 风力发电机组叶片设计平面图
附录3 半消声室内风机整机 A 声功率级L_(AE)软件处理结果数据表
附录4 半消声室内风机整机倍频带声功率级 L_(WE)软件处理结果数据表
发布时间: 2005-11-04
参考文献
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