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《长沙理工大学》 2015年
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波纹膜片共振式流体消声器衰减特性研究

资雁军  
【摘要】:随着液压噪声的日趋严重,先进液压传动技术的推广与应用大大受限。因此,研制高效抑制液压系统振动的流体消声器成了工程领域的紧迫任务。基于结构动力吸振原理,并考虑到既有流体消声器的缺点,本文提出了一种波纹膜片共振式流体消声器结构。该结构将波纹膜片作为附加吸振子,利用波纹膜片垂直挠度高灵敏性吸收油液中的压力脉动能,从而实现系统噪声的有效衰减。本文主要研究内容和成果如下:(1)通过对柱塞泵的理论输出流量分析,系统压力脉动源主要含有两种频率成分。介绍了结构动力吸振原理,并提出一种波纹膜片共振式流体消声器。该流体消声器通过波纹膜片载流状态下与压力脉动源发生共振来抑制压力脉动。(2)采用有限元法,仿真计算载流状态下波纹膜片的振动频率。由于流固耦合作用的存在,波纹膜片载流频率较真空中固有频率大大的降低。波纹膜片的载流频率随着半径的增大和膜片厚度的减小而降低,随波长的减小和波幅的增大而升高。(3)基于CFD流固耦合分析理论,利用ADINA软件建立了波纹膜片共振式流体消声器的有限元分析模型,并进行了流体消声器衰减特性仿真。仿真结果表明波纹膜片共振式流体消声器可以有效抑制系统压力脉动,且在波纹膜片载流频率附近效果最好。(4)对样机进行实验研究,结果表明流体消声器性能较好,与仿真结果大致吻合。同比圆薄板式流体消声器,波纹膜片式性能更突出。
【关键词】:流体消声器 波纹膜片 流固耦合 动力吸振 压力脉动
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH137;TB535.2
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第一章 绪论10-18
  • 1.1 研究背景及意义10-11
  • 1.2 流体消声器国内外研究现状11-16
  • 1.3 论文主要研究内容16-18
  • 第二章 波纹膜片共振式流体消声器消声机理18-28
  • 2.1 脉动源频率特性分析18-21
  • 2.2 结构动力吸振原理21-24
  • 2.3 典型的几种共振式流体消声器结构24-25
  • 2.4 波纹膜片共振式流体消声器结构25-27
  • 2.5 本章小结27-28
  • 第三章 载流波纹膜片振动特性分析28-38
  • 3.1 波纹膜片动力学分析28-32
  • 3.2 载流状态下波纹膜片振动特性32-34
  • 3.3 仿真计算固有频率分析34-37
  • 3.4 本章小结37-38
  • 第四章 波纹膜片共振式流体消声器特性分析38-53
  • 4.1 流体消声器衰减性能评价方法38-39
  • 4.2 ADINA流固耦合分析理论39-44
  • 4.3 流体消声器建模44-49
  • 4.3.1 波纹膜片有限元模型45-46
  • 4.3.2 流体有限元模型46-47
  • 4.3.3 约束条件设置47-48
  • 4.3.4 计算参数设置48-49
  • 4.4 流体消声器特性仿真49-51
  • 4.5 流体消声器样机结构设计51-52
  • 4.6 本章小结52-53
  • 第五章 波纹膜片共振式流体消声器实验研究53-66
  • 5.1 流体消声器性能测试实验原理53-55
  • 5.2 流体消声器性能测试实验步骤55-56
  • 5.3 流体消声器性能测试实验结果56-65
  • 5.4 本章小结65-66
  • 结论与展望66-68
  • 参考文献68-72
  • 致谢72-73
  • 附录73

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