制冷机组压缩机隔振装置的研究

论文摘要

制冷机组压缩机在工作运行状态下产生剧烈的振动，对周围环境产生严重的影响，并且产生很高的能量损耗，因此制冷机组压缩机振动隔离技术的研究非常重要。本文根据振动基本理论及隔振控制原理，以制冷机组压缩机隔振为研究对象，建立了制冷机组压缩机单层隔振装置和双层隔振装置的力学模型，并对其进行了理论计算分析研究，分析了不同隔振系统中各个参数对隔振效率的影响，得到了多组力传递率曲线，并且运用隔振设计的理论计算方法对制冷机组压缩机单层和双层隔振装置进行了计算和设计，并且通过计算分析可知双层隔振系统隔振效果大大优于单层隔振系统。根据理论设计结果，建立了制冷机组压缩机单层隔振系统和双层隔振系统的有限元模型，基于ANSYS软件进行了制冷机组压缩机隔振系统的动力学分析，分别进行了模态分析和谐响应分析。通过模态分析得到了相应的固有频率和模态振型，通过谐响应分析得到了扰力作用下的系统响应。根据理论计算结果和有限元校核结果，选择了合适的隔振器及中间质量，设计安装了制冷机组压缩机单层和双层隔振系统，并对其进行了试验测试研究。分别进行了无隔振系统、单层隔振系统和双层隔振系统的锤击模态测试，分别对工作状态下的制冷机组压缩机单层隔振系统和双层隔振系统的振动响应进行了测试，并对测量数据进行了整理分析，此外还对不同中间质量的双层隔振系统进行了测量分析，研究了各种情况下振动响应的变化。通过测试分析可知，双层隔振系统的隔振效果最好，其固有频率偏离共振频率的距离最远，不易产生共振，而且大中间质量的双层隔振系统隔振效果优于小中间质量的系统。本文在理论计算、有限元分析以及试验分析中所运用的方式方法为后续研究提供了参考。本课题的研究结果也为制冷机组压缩机减振降噪研究提供了理论和试验依据，为下一步进行更为深入的研究打下了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义和背景
• 1.2 隔振技术的历史发展
• 1.3 隔振技术的发展现状及近期学术发展情况
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 隔振技术基本理论
• 2.1 隔振技术概述
• 2.1.1 隔振的定义及分类
• 2.1.2 隔振控制的三个基本因素
• 2.2 振动基本理论
• 2.2.1 单自由度系统有阻尼受迫振动
• 2.2.2 二自由度系统有阻尼受迫振动
• 2.2.3 多自由度系统有阻尼受迫振动
• 2.3 隔振设计的原则
• 2.4 隔振器的要求和分类
• 2.4.1 隔振器的性能要求
• 2.4.2 常用隔振器
• 2.5 隔振效果的评价
• 2.5.1 力传递率
• 2.5.2 插入损失
• 2.5.3 振级落差
• 2.5.4 容许振动值
• 第三章 制冷机组压缩机隔振装置理论分析与计算
• 3.1 制冷机组压缩机单层隔振系统分析
• 3.1.1 单层隔振系统力学模型的建立
• 3.1.2 单层隔振系统中各参数对隔振性能的影响
• 3.2 制冷机组压缩机双层隔振系统分析
• 3.2.1 双层隔振系统力学模型的建立
• 3.2.2 双层隔振系统中各参数对隔振性能的影响
• 3.3 制冷机组压缩机隔振装置的参数设计与计算
• 3.3.1 单层隔振装置的参数设计与计算
• 3.3.2 双层隔振装置的参数设计与计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 ANSYS 的制冷机组压缩机隔振系统动力学分析
• 4.1 制冷机组压缩机单层隔振系统的动力学分析
• 4.1.1 制冷机组压缩机单层隔振系统有限元模型的建立
• 4.1.2 制冷机组压缩机单层隔振系统的模态分析
• 4.1.3 制冷机组压缩机单层隔振系统的谐响应分析
• 4.2 制冷机组压缩机双层隔振系统的动力学分析
• 4.2.1 制冷机组压缩机双层隔振系统有限元模型的建立
• 4.2.2 制冷机组压缩机双层隔振系统的模态分析
• 4.2.3 制冷机组压缩机双层隔振系统的谐响应分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 基于 LMS Test.Lab 的制冷机组压缩机隔振系统试验分析
• 5.1 制冷机组压缩机隔振系统试验设计
• 5.1.1 测试内容及目的
• 5.1.2 试验对象及设备
• 5.1.3 系统设计与组装
• 5.1.4 测点布置
• 5.2 LMS Test.Lab 软件在制冷机组压缩机隔振系统试验分析中的应用
• 5.2.1 LMS Test.Lab 测试分析软件应用简介
• 5.2.2 LMS Test.Lab 结构试验测试的主要内容
• 5.2.3 LMS Test.Lab-Impact Testing 锤击法模态测试方法简述
• 5.2.4 LMS Test.Lab-Signature 信号特征测试方法简述
• 5.3 制冷机组压缩机隔振装置模态分析
• 5.3.1 试验流程
• 5.3.2 试验数据分析
• 5.4 制冷机组压缩机隔振装置的信号特征测试分析
• 5.4.1 信号特征测试流程
• 5.4.2 试验数据分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文与科研成果清单
• 致谢