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某船舶操舵系统液压噪声控制的理论建模与仿真研究

任国志  
【摘要】: 液压技术在现代工业中应用越来越广泛。液压系统的噪声问题也越来越得到重视。本文分析了某船舶操舵系统噪声产生的原因及机理,进行了降噪措施的理论研究。 操舵系统中柱塞泵在工作时会产生流量脉动,由此在后继系统中引起压力脉动而产生噪声。本文对柱塞泵流量脉动的产生机理进行了分析,提出了在柱塞泵出口安装蓄能器吸收流量脉动的降噪措施。建立了蓄能器吸收流量脉动的数学模型,分析了蓄能器对流量脉动的衰减特性,并进行了仿真研究。仿真结果表明:蓄能器吸收压力脉动效果显著。 操舵系统中,比例阀前的液压冲击是重要噪声源。论文从理论上分析了液压冲击产生的机理以及影响因素,提出了在比例阀前安装蓄能器吸收压力冲击的降噪方法。建立了蓄能器吸收压力冲击的数学模型,分析了蓄能器对压力冲击的衰减特性,并进行了仿真研究。仿真结果表明:蓄能器对压力冲击的衰减作用与频率无关。说明在比例阀口安装蓄能器不仅能吸收压力冲击,同时对所有频率的压力脉动有抑制作用。 针对比例阀和液压缸之间的负载冲击,本文从阀控液压缸角度进行了分析。提出在比例阀和液压缸之间加装动压阻尼器以改善系统动态特性,进而抑制负载冲击的降噪方案。建立了带有动压阻尼器的阀控液压缸模型,对动压阻尼器主要参数进行了理论分析。通过仿真确定了动压阻尼器的合理参数。 本文对某船舶操舵系统降噪措施的理论研究成果不仅对该系统噪声控制有指导意义,同时对一般液压系统的降噪研究有一定的参考价值。


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