Page 77 - 《应用声学》2020年第2期

第 39 卷 第 2 期 苏俊收等： 某型振动轮噪声数值模拟及优化分析 235

4 结论

本文基于动力学有限元理论，开展了对振动轮
进行频率响应分析，采用声学边界元技术对振动轮
辐射噪声进行了数值模拟，通过实验验证了仿真结
果的准确性，然后研究了不同激振形式、不同激振
频率对辐射噪声的影响，可为振动轮的低噪声设计
图 10 驾驶室实物图 提供参考依据，具有较高的工程应用价值。
Fig. 10 Cab physical diagram
参 考 文 献

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改进驾驶室结构，需要重新开发模具，成本很
Li Chenguang, Ren Xuejiao, Jiang Wenzhi, et al. Com-
高，可通过调整振动轮激振频率实现。振动轮的振 pacting performance comparison of vertical vibration and
幅与加速度可通过公式(11)换算： circular vibration rolle[J]. Shandong Jiaotong University,
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分析 [J]. 组合机床与自动化加工技术, 2010(4): 31–34.
式(11)中，A为振动轮轴承处振幅，a为振动加速度， Han Ming, Zheng Runhao, Wu Xiaoming. The modal
f 为振动频率。 analysis of the loader hood based on HyperWorks[J]. Mod-
根据牛顿第二定律公式，加速度为 ular Machine Tool & Automatic Manufacturing Tech-
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a = F/M, (12) [6] 李军, 周志立, 李言. 路基土壤固有频率与密实度关系的测试
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则
Li Jun, Zhou Zhili, Li Yan. Test analysis of relation-
A = mr/M, (13) ship between natural frequency and compaction degree
for roadbedsoil[J]. Transactions of the Chinese Society of
其中，m 为偏心质量，r 为偏心半径，M 为振动轮 Agricultural Engineering, 2012, 28(14): 71–76.
质量。振动轮的振幅与激振频率无关，调整激振频 [7] Alliez P, de Verdire E C, Devillers O, et al. Isotropic sur-
率，并不会影响振幅，但是激振频率的选择，与土 face remeshing[C]//Shape Modeling International. IEEE,
2003: 49–58.
壤固有频率有关，不同密实度的土壤固有频率不 [8] Botsch M, Steinberg S, Bischoff S, et al. OpenMesh:
同。振动轮的激振频率在被压实土壤的固有频率范 a generic and efficient polygon mesh data structure[C].
围内的压实效果最好 [6] 。根据文献 [6]，振动频率在 Opensg Symposium, 2002.
[9] Kobbelt L. OpenMesh[EB/OL]. [2013-06-03]. http://www.
25 ∼ 50 Hz时可获得最大的压实力。
openmesh.org.
调研各种型号的振动轮，将振动频率调整到 [10] Botsch M, Kobbelt L. A remeshing approach to multires-
33 Hz，共鸣声消除，经过测试驾驶室司机耳旁噪声 olution modeling[C]// Eurographics/acm Siggraph Sym-
值降低 3 dB(A)，所以在振动轮设计阶段 [7−11] ，对 posium on Geometry Processing. DBLP, 2004: 185–192.
[11] Chen L H, Schweikert D G. Sound radiation from an arbi-
零部件结构进行模态分析，需充分考虑结构件是否
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存在共振。 ica, 1963, 35(9): 1626–1632.