[发明专利]一种中央空调机房的隔振系统设计方法

权利要求书

1.中央空调机房的隔振系统设计方法，其特征在于有以下步骤：

(1)根据中央空调机房内产生振动噪声的主要设备类型，建立各类设备的功率流隔振模型，通过Matlab软件编程绘制出隔振系统结构参数与传递功率流的关系曲线，由关系曲线即可初步确定风力机隔振系统的结构参数；

(2)实测机房内各类设备的振动和噪声数据，建立振声耦合声场有限元模型，应用ANSYS软件和Virtual Lab Acoustics软件模拟各类设备所产生的振声耦合场，分析振动与噪声的相互耦合关系，通过模拟各类设备的振动传递能量，分析每个设备对机房整体振声场的作用程度；

(3)最后在振声场互相作用的条件下，以能量作为评价指标，确定机房内主要隔振对象以及相应的隔振降噪频带，绘制隔振系统的功率流传递曲线，模拟机房隔振前后的减振效果，进一步优化隔振器结构参数，达到多设备机房内优化多隔振系统结构参数的目的。

2.根据权利要求1所述的一种中央空调机房隔振系统设计方法，其特征在于所述的步骤(1)中的根据机房内设备的隔振模型，绘制出隔振系统结构参数与传递功率流的关系曲线，当所述设备的隔振模型为双层隔振系统，其计算程序有以下步骤：

(1)将设备质量代入式(1)计算设备的导纳Y_m；

Y_mi＝1/jωm_i’(i＝1，2)(1)

(2)将隔振器阻尼系数和刚度代入式(2)和式(3)计算隔振器导纳Y_s，Y_t；

Ysi=1/ksijω+csi,(i=1,2)---(2)]]>

Yti=1/ktijω+c,(i=1,2)---(3)]]>

(3)根据式(5)计算板的振型函数；

φmn(x,y)=sinmπxasinmπyb---(5)]]>

(4)根据式(6)计算板的各阶固有频率；

ωmn=π2hC′23[(ma)2+(nb)2]---(6)]]>

(5)根据式(4)计算基础导纳Y_b；

Yb=4jωρhabΣm=1∝Σn=1∝φmn2(x,y)ωmn2(1+jδ)-ω2---(4)]]>

(6)输入基础的速度值和载荷值，根据式(7-11)计算传递到基础的力F_b；

F1=v1Ym+v1-v0Ys1---(7)]]>

F2=v2Ym+v2-v0Ys1---(8)]]>

v0Ym0+v0Yt+Yb1+v0Yt+Yb2=v1-v0Ys+v2-v0Ys---(9)]]>

Fb1=v0Yt+Yb1=B(F1+F2)(A+1)(C+D+E)-2B(B-A-1)·1Yt+Yb1---(10)]]>

Fb2=v0Yt+Yb2=B(F1+F2)(A+1)(C+D+E)-2B(B-A-1)·1Yt+Yb2---(11)]]>

式中，

A=1Ym]]>B=1Ys]]>C=1Ym0]]>D=1Yt+Yb1]]>E=1Yt+Yb2]]>

(7)将F_b代入式(12)计算传递到基础上的功率流p_b；

Pb=Pb1+Pb2=12Re(Yb1)|Fb1|2+12Re(Yb2)|Fb2|2]]>

=12Re(Yb1)|B(F1+F2)(A+1)(C+D+E)-2B(B-A-1)·1Yt+Yb1|---(12)]]>

+12Re(Yb2)|B(F1+F2)(A+1)(C+D+E)-2B(B-A-1)·1Yt+Yb2|]]>

(9)根据式(13)计算系统输入的功率流p_in；

Pin=12Re[F1v1]+12Re[F2v2]=F12Re[F1+v0BA+1]+F22Re[F2+v0BA+1]---(13)]]>

(10)改变弹簧隔振器的刚度k_s根据步骤(1-9)的计算结果绘制功率流与激振频率的关系曲线；

(11)改变中间质量块的重量m根据步骤(1-9)的计算结果绘制功率流与激振频率的关系曲线；

(12)根据关系曲线中功率流随隔振器刚度和中间质量块重变化的规律初步确定隔振系统的结构参数。

3.根据权利要求1所述的一种中央空调机房隔振系统设计方法，其特征在于所述的步骤(2)中的建立振声耦合声场有限元模型，应用ANSYS软件和Virtual Lab Acoustics软件模拟各类设备所产生的振声耦合场有以下步骤：

(1)根据中央空调机房的结构特点，选用适合的有限元结构来代表机房的空间结构，输入机房空间的几何尺寸和密度、弹性模量、泊松比等参量，对该有限元模型施加约束后即可生成机房空间的结构、模态和场点网格；

(2)将ANSYS生成的机房声学网格导入Virtual Lab软件中，考虑墙面、地面、顶棚的材料和结构特点做各种吸声、反射处理后，分别在强、弱耦合状态下计算出中心场点声压级随激振频率变化的云图；

(3)根据中心场点声压级云图确定噪声引起二次振动最为显著的激励频率，该频段就是机房内对振声声场能量的贡献是最大的设备，然后分析其它设备对机房整体振声场的作用程度，由此确定机房内众多设备中需要隔振的对象和隔振的主要频带。