压缩机主体声辐射的模拟特质探究

　　为部分频率振型图。振型图表明，机体的主要变形区在两侧面（平行曲轴轴线方向）主轴承孔部及中部，这些部位的振动较强，刚度较弱；而机体上端即气缸部的振辐较小，刚度较大。机体辐射噪声主要发生在气缸体与曲轴箱的中间两侧结合部位。机体声辐射模态特性分析K5206NM机体边界元模型与有限元模型不同，仅在实体模型的壁面上划分网格单元。考虑到机体模型的复杂性和计算精度，采用了线性三角形等参单元来划分，*后生成33188个节点、66748个单元的三维声学边界元网格模型。

　　K5206NM机体边界元网格基于文中推导的声辐射模态参数的计算公式，应用有限元法推导了模态参数的数值算法，并编制了相关计算程序。对机体有限元模型进行动态计算后，得到了模态频率和机体各侧面法向振型分布值，利用边界元模型与声辐射模态参数计算程序，计算出机体振动结构模态声辐射效率和相应声辐射功率。、5分别是机体的各阶模态声辐射效率分布曲线和模态声辐射功率分布曲线。从图中可以看到，高阶模态声辐射效率、声辐射功率高于低阶模态，说明高阶模态下的噪声辐射会更严重，而且在自振频率f18=891Hz噪声辐射达到*大。压缩机机体左右两侧面的噪声辐射面积*大，是机体的两个主辐射面。在机体侧面气缸体和曲轴箱的结合部和机体上端，声辐射模态声压值较大，噪声辐射较严重。这与前述机体振型分析计算结果相符，说明该部分刚度较低，是机体薄弱环节所在。因此，增加这些部位的机体刚度，减小其振动幅值及改善结构的动态特性，可达到降低噪声辐射的目的。

　　结论声振系统向空间辐射噪声，它的辐射特性受很多因素影响。声辐射模态理论建立了结构本身的固有特性与声辐射特性之间的关系。结构的声辐射模态可以用来反映结构本身固有的声辐射特性，回避了激励力等外界因素的影响，得出了结构本身声辐射的度量标准，给结构辐射噪声特性提供了一种新的研究方法。通过分析机体振动模态振型图和声辐射模态振型图，能基本得到一致的结果：气缸体与曲轴箱的中间两侧结合部刚度较弱，是机体的薄弱环节所在，其噪声辐射较为严重。

　　通过分析压缩机机体的声辐射模态声辐射效率与声辐射功率等声场特性参数，可以得出机体左右侧面的噪声辐射较大，高频模态要比低频模态严重，而且在自振频率f18=891Hz噪声辐射达到*大。采用有限元和边界元方法建立了轻流体介质中压缩机机体振动声辐射的模态分析模型，可计算机体的模态声辐射效率和模态声辐射功率等声场特性参数，获得机体的声辐射特性，从而为机体的低噪声设计提供依据。