基于Actran针对传动系统噪声的仿真方案

专业级技术文：传动系统噪声特点与描述方式，以及 AdamsActran 联合仿真方案

传动系统噪声特点与描述方式

传动系统的噪声主要由两大类噪声构成：啸叫噪声和敲击噪声。在一定转速范围内，体现出特定的行为特征：




啸叫噪声（Whine）一般出现在较低转速区间（约10002500 RPM），源自旋转运动的阶次影响。

敲击噪声（Rattle）则常见于相对较高速品范围（转速超过2500 RPM），源于齿间碰撞的随机特性。

振动噪声的时域描述与频域描述

原始描述：振动噪声通常通过时域描述呈现，如振动加速度信号，或麦克风捕捉的声压信号。

实数记录：在此时域信号中，振动或声压为实数，快速地在平均值上下波动。

转换为频域：使用傅里叶变换方法，通过信号处理将时域信号分段，并进行变换，从而获得不同时间段的频谱内容。这些频谱的组合形成瀑布图，展示了噪声在不同频率范围内的分布。

频域描述：在频域表示中，结果为复数，包含幅度和相位信息。其中，声压级与声功率级等指标在频率尺度上被量度。

振动噪声的频域谐波描述

频域谐波方式描述传动系统，优势在于高效快速和清晰明了的辨识方法。却可能忽略了非谐波成分，该方法对该方面的响应结果为零。

AdamsActran 联合仿真方案


Adams 和 Actran 的联合仿真方案包含了时域和频域两种基本原理：


Adams（时域）–Actran（时域）仿真


特点：


多体动力学仿真，能有效模拟啸叫与敲击现象。


完全还原瞬态效果，适合快速冲击和碰撞噪声的精确模拟。


制作音频文件支持声音再现。


Adams（时域）–Actran（频域）仿真


特点：


时间域声学分析与频域声学分析相结合，兼容稳态和加速状态的模拟。


频域输出兼容性，适应各类噪声频谱分析。

SolidWorks Simulation 和 AdAdaptive 噪声仿真辅助工具

过程整合：AdAdaptive 噪声仿真工具可以作为 SolidWorks Simulation 的附加功能，实现设计过程中的噪声仿真辅助，提高仿真效率和准确性。

多体动力学刚柔耦合需求与实现


Adams Flex 模块


风电传动系统模拟：关注灵活轴、齿轮系统、和机械箱体的相互作用与反应。

汽车动力链仿真：精细模拟活塞、曲轴、平衡轴和齿轮的复杂动态关系，兼顾刚体与柔性体的耦合影响。

噪声预测案例与价值


噪声分析应用：


发动机齿轮系统：通过仿真预测啸叫与敲击发生，优化设计减震效果。


风力发电齿轮箱系统：无缝集成机械与声学仿真，预计算出系统的噪音抑制方案。


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