西门子基于VIRTUAL.LAB发电机组隔声罩声学仿真.pdf
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基于 VIRTUAL.LAB 发电机组隔声罩声学仿真
刘海刚，严天雄，刘进伟，杨林，刘志友
(隆鑫通用动力股份有限公司 基础所 NVH 室，重庆 400052)
摘要:为了对某发电机组进行噪声控制，对该机组进行了噪声测试，确定其噪声源位置，测试结果表明：
噪声源主要位于发电机前端、进气格栅和排气口。利用 HYPERMESH 软件对机组隔声罩进行声学网格划分，
将网格文件导入到 VIRTUAL.LAB 软件中，采用间接边界元法对隔声罩进行声学仿真，仿真结果与实测结果
一致性较好。本文为隔声罩的噪声控制提供了一种研究方法。
关键词: 隔声罩,噪声源,HYPERMESH, VIRTUAL.LAB,间接边界元.
中图分类号：TB535 文献标识码 ：A 文章编号：ZW2018020352724
The Acoustic Enclosure Simulation of a Generator Based On
The VIRTUAL.LAB Software
Liuhaigang
1
, Yantianxiong
2
, Liujinwei
3
, Yanglin
3
,Liuzhiyou
3
(Loncin, NVH room of the Foundation institute, Chongqing, china)
Abstract: In order to control a generator’s noise, a noise test has been done to the generator and
determine its position of noise source, the test results show that the main noise source was located in the
front of the generator, intake grille and the vent. Use the software HYPERMESH to mesh the acoustic
enclosure model and import the model to VIRTUAL.LAB software. then making use of the indirect
boundary element method to do the acoustic analysis, simulation results are in good consistency with the
measured results. this paper provides a research method for the noise analysis acoustic enclosure of the
generator.
Keywords: acoustic enclosure, noise source, HYPERMESH, VIRTUAL.LAB, indirect boundary
element method.
0 引言
隔声罩的罩壁由罩板、阻尼材料和吸声层构成。要取得较高的隔声效果，隔声材料同样
应该选择厚、重、实的，厚度增加一倍，隔声量可增加 4-6dB[1]。但在实际工程中，为了
便于搬运、操作、检修和拆装方便，并考虑经济方面的因素。隔声罩通常使用薄金属板、木
板、纤维板等轻质材料做成，这些材料质轻，共振频率高，使隔声性能显著下降。完全封闭
的隔声罩隔声性能较高，而实际工程中需要考虑机组的进气与排风，通常在隔声罩表面开有
进风口和排风口，因此也使隔声罩隔声性能下降。如何平衡噪声与散热的关系是隔声罩设计
的关键因素。
焦映厚等结合边界元法与有限元法，计算了大型立式行星传动齿轮箱的模态和声场特
性，对比仿真结果与试验结果，两者相差在 2%以内，表明该方法准确性较高[2]。马怀腾等
对船用柴油发电机组隔声罩通风换热进行了分析，准确反映了隔声罩内部温度分布及空气流
动情况[3]。张树峰对中功率静音箱柴油发电机组隔声罩进行了深入研究，声源的输入采用
单位点声源，仿真得到了隔声罩的隔声量，仿真得到的声压幅值没有实际意义，不便与测试
结果对比[4]。刘海等将多体动力学分析的结果作为有限元分析的输入条件，仿真结果与试
验结果一致性较好，为柴油机的降噪研究提供了新方法[5]。
本文利用仿真与试验相结合的方法，对工程中的隔声罩进行噪声控制研究。
1 机组结构与功能
发电机组的结构包括：1-箱体总成、2-机组总成（发动机、发电机、冷却系统）、3-底
盘总成、4-控制系统、5-排气系统，机组的三维结构如图 1 所示。
图 1 发电机组三维结构图
Fig.1 3D structure of generator
发电机组各部分的功能：
箱体总成—对机组进行降噪与防护，同时对机组辅助部件起支撑固定作用；
机组总成—实现将柴油、燃气等燃料转换为电能；
底盘总成—对机组及其辅助部件起支撑固定与运输作用，并保证机组的正常运行；
控制系统—对机组进行控制与数据监控，同时保护机组的正常运行；
排气系统—对机组的尾气进行降噪与导流作用。
2 机组噪声
2.1 噪声测试
采用近场声强扫描的测试方法，确定噪声源的位置。
测试状态：分别在室外和室内对机组进行噪声测试，室外和室内测试环境的背景噪声分
别为 46.3dB 和 45.5dB。
测试工况：发电机组在 75%负载的额定功率下稳定运行；
测试位置： 参照国标《GBT 2820.10-2002 噪声的测量包面法》，采用 9 点法对机组进
行布点，如图 2 所示。
图 2 包面法测试图
Fig.2 Package surface test method
图 2 中的 9 个测点为场点，各个测点的位置如表 1 所示。
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