空气压缩机产生的压缩空气广泛应用于船上，如启动主机、操纵轴系离合器和主机换向机构、吹洗机件与管路、清洁锅炉烟道等。由于其结构特点，容易出现振动噪声过大等问题，不但影响设备的可靠性还会危害工作人员的身心健康。因此对其开展声振特性分析及低噪声优化设计方面的研究具有重要意义与价值。
本文依托“XXX减振降噪研究”项目，以某船用空压机为研究对象，围绕其振动和噪声问题，建立空压机多体动力学模型、有限元模型和边界元模型，采用有限元与边界元法相结合的方式进行振动响应计算和辐射噪声预测，进而对模型进行验证与优化，主要研究工作和成果如下：
（1）空压机主要激励力计算。利用ADAMS建立动力学分析模型（曲轴、连杆为柔性体），计算分析空压机运动部件的运动规律和主要部件的受力规律。考虑到空压机与电机之间连接部件柔性化的影响，建立空压机基座柔性化的刚柔耦合模型，分析电机与空压机机体之间相对位移对空压机主要部件受力规律的影响，确定了空压机所受主要激励力。
（2）空压机振动特性分析。对空压机组合结构进行了模态分析，分析位移约束对空压机固有特性的影响。考虑活塞位移造成空压机受力区域变化的影响进行瞬态响应计算，将空压机各主要边界条件通过不同方式加载到空压机有限元模型上，计算并分析不同边界条件加载情况下空压机的振动响应，揭示了边界条件变化对其振动特性的影响。最后通过实验数据验证振动响应计算结果，得出缺少实验数据情况下，计算空压机振动特性更好的边界条件施加方式。
（3）空压机声辐射特性分析。建立合适的边界网格模型，以空压机振动响应结果为边界条件采用直接边界元法计算了空压机结构声辐射特性，分析了空压机结构辐射噪声分布规律。对空压机进行面板区域划分，计算其面板声学贡献量，通过分析研究确定空压机结构噪声的主要辐射区域。
（4）空压机结构优化设计。对空压机辐射噪声主要贡献面板增加一层设计空间并进行拓扑优化，对比分析优化前后空压机结构声辐射响应情况，为其结构辐射噪声的控制提供了技术指导。
谷歌
火狐
