Page 107 - 《应用声学》2020年第3期

第 39 卷 第 3 期 宋兆哲等： 基于流固耦合的油底壳振动噪声预测分析 427

的节点上，进行基于模态的耦合强迫振动计算，设置
z
x
计算频率带宽为 100 ∼ 3000 Hz，分辨率为1 Hz，输
Acceleration fringe1
出所有点的振动加速度响应；最后，将图5 所示三处 Occurrence 32
m̼s 2
响应点的振动计算结果与测试结果进行比较，比较 0.124
0.111
0.099
结果如图 7 所示。由对比结果可见，计算结果与测 0.0866
0.0743
0.0619
试结果差异率较小，这就保证了辐射噪声计算的准 0.0495
0.0371
0.0248
确输入，同时可以认为采用油底壳连接螺栓处的加 0.0124
2.67×10 –6
速度载荷作为强迫振动分析的激励是可行的。 On boundary
油底壳上所有点作为响应点，输出振动加速度
云图，400 Hz时振动云图如图8所示。
图 8 400 Hz 时的振动加速度云图
3.00
฾តፇ౧
2.00 Fig. 8 Vibration acceleration color map at 400 Hz
ᝠካፇ౧
1.00
0 3.3 辐射噪声分析及试验对比
૝ࣨ/(mSs -2 ) 2.00 油底壳与安装机体形成一个内部封闭腔，内部
3.00
1.00
3.00 0 声场被封闭，所以，计算辐射噪声时，只考虑指向
2.00 油底壳外部振动的影响，采用直接边界元法计算油
1.00 底壳的外部声场。同时流体网格的最大单元增至
0
100 1000 2000 3000 4000 5000 6000
6 mm，满足声学计算最大单元边长小于计算频率
ᮠဋ/Hz
最短波长的 1/6 的要求 [5] 。其中，生成的边界元网
(a) ෴अܧ־ऄག1ܫzՔᄊ૝үҫᤴएࠫඋ
格，如图 9 所示；与试验测点相对应，在油底壳下方
0.80
0.60 ฾តፇ౧ 30 cm处设置一个声压场点网格，如图10所示；以模
0.40 ᝠካፇ౧
0.20 型中心为圆心，半径为 1 m，生成声功率场点网格，
0 如图11所示。
૝ࣨ/(mSs -2 ) 0.60
0.80
0.40
0.20
0.80 0
0.60
0.40
0.20
0
100 1000 2000 3000 4000 5000 6000
ᮠဋ/Hz
(b) ෴अܧ־ऄག2ܫxՔᄊ૝үҫᤴएࠫඋ
1.00
0.80 ฾តፇ౧
0.60
0.40 ᝠካፇ౧
0.20 边界元网格
0 图 9
૝ࣨ/(mSs -2 ) 0.80 Fig. 9 Boundary element mesh
1.00
0.60
0.40
0.20
1.00 0
0.80
0.60
0.40
0.20
0
100 1000 2000 3000 4000 5000 6000
ᮠဋ/Hz
(c) ෴अܧ־ऄག3ܫyՔᄊ૝үҫᤴएࠫඋ
图 7 响应点振动加速度对比
图 10 声压场点网格
Fig. 7 Comparison of vibration acceleration at
Fig. 10 Sound pressure field point mesh
response point