Page 166 - 《应用声学》2021年第3期

484 2021 年 5 月

同的，散热片连接的油箱板块(前、后、左、右侧板块) 表 3 声源和声障效应指标的计算结果
的振型峰值主要在油箱板块的中下方，即散热片与 Table 3 Criterion results of source effect
油箱连接的末端处。这也表明散热片作为结构构件 and obstacle effect
的振动效应是必须要考虑的。
空气 变压器油
阶次
表 2 模态分析的固有频率 coh E 2 coh E 2
Table 2 Nature frequencies of normal 1 0.159 0.564 0.315 0.881
mode 2 0.801 0.942 0.815 0.114
3 0.272 0.998 0.227 0.859
(单位: Hz)
4 0.142 1.000 0.321 0.222
空气介质 变压器油介质
阶数 5 0.301 0.996 0.480 0.442
油箱 油箱 油箱 油箱
6 0.398 0.984 0.659 0.223
(构型 2) (构型 1) (构型 2) (构型 1)
7 0.204 0.998 0.255 0.995
1 60.82 93.785 17.40 53.57
8 0.136 0.998 0.200 1.000
2 66.09 99.166 29.66 62.56
9 0.147 0.612 0.142 1.000
3 103.21 117.62 43.07 70.96
10 0.167 1.000 0.050 1.000
4 108.78 120.95 51.27 83.14
5 121.52 138.25 57.53 84.43 2.4 频率响应分析中散热片对声场的贡献
6 125.44 139.86 57.60 84.85 油箱有无散热片两种构型在有无填充变压器
7 143.08 166.94 61.93 88.30 油两种情况进行频响分析。在节点 1051(变压器前
8 150.67 172.96 76.86 127.34 侧中间散热片与油箱连接的末端处) 作用单位力
9 161.72 180.94 80.57 140.85 1 N，方向沿结构表面法向远离油箱，频率范围是
10 169.68 185.99 85.78 141.52
25 ∼ 300 Hz。图8是在200 Hz频率下两种构型考虑
变压器油的位移响应云图。

(mSs -2 )
0.000808
0.000727
0.000646
0.000565
0.000485
0.000404
0.000323
(a) ௄ஙབྷྟ෴ኸ(౞ی2) (b) దஙབྷྟ෴ኸ(౞ی1) 0.000242
0.000162
图 7 模态分析的振型 8.08T10 -5
0
Fig. 7 Mode shape of normal mode
(a) ෴ኸ(௄ஙབྷྟ)
(mSs -2 )
以模态分析的振型结果作为声学边界条件进 0.000386
行声学仿真，得到如表 3 所示的散热片声源和声障 0.000348
0.000309
效应指标的计算结果。 0.000270
相关系数 coh表征两个构型场点声压形状的相 0.000232
0.000193
关性。表 3 中油箱有无考虑变压器油的 coh 均小于 0.000154
0.7(除第二阶)，说明散热片对声场分布影响很大， 0.000116
7.72T10 -5
散热片的声学效应 (声源和声障) 在声辐射是不可 3.86T10 -5
忽视的。能量指标 E 2 表征散热片的声源效应，表 3 0
中E 2 的数值有很大部分接近1，尤其在高阶模态上， (b) ෴ኸ(దஙབྷྟ)
说明散热片在变压器表面结构中所占的声功率比 图 8 频响位移云图
值非常大，散热片声源效应明显。 Fig. 8 Displacement contour of frequency response