[发明专利]一种修枝机刀片机构噪声仿真方法

权利要求书

1.一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)进行修枝机刀片机构振动和噪声的试验；

2)构建刀片机构的动力学模型；

3)传动机构的多体动力学仿真；

4)载荷识别；

5)刀片机构的声学仿真；

6)刀片机构噪声控制的结构优化。

2.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤1)中，分别采集修枝机运行时刀片机构表面振动加速度信号和声压信号，振动测试点位于刀片表面上并均匀分布，声压测试点位于刀片中心平行的侧边1m处；修枝机作为一个整体，运行时噪声有电机噪声辐射、传动激励结构噪声和刀片切割运动自激辐射噪声，在刀片机构声压测试时用消声棉覆盖修枝机电机和减速箱，减轻其对测试的影响；或者通过隔离各部件再测试噪声，把其作为背景噪声对刀片机构声压级进行校正；对刀片机构声压级进行初略的修正方法是：在是否装配上刀片机构进行声压级测试，若两者之差为3dB，应在测量值中减去3dB；若两者之差为4~5dB，减去数为2dB；若两者之差为6~9dB，减去1dB；当两者之差大于10dB时，电机和传动的噪声作背景噪声忽略；若两者之差小于3dB，那么电机和传动噪声也是修枝机的主要噪声，应分开进行降噪处理。

3.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤2)中，测试得到刀片机构的模态参数，通过对比仿真和测试的模态参数，修正动力学模型的材料属性，并验证模型的准确性；验证动力学模型的准确性的具体条件是：在仿真和测试模态的相关性分析中，其感兴趣模态的MAC矩阵的对角线值应大于0.95。

4.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤3)中，在传动模型上设置运动边界约束条件、部件之间连接接触关系、驱动和摩擦力，进行多体动力学仿真分析，把修枝机电机的基频和谐频、多体动力学仿真得到的啮合频率特性和步骤1)中测试的声压频率特性进行对比分析，得出修枝机工作时主要的噪声来源。

5.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤4)中，由步骤2)中的动力学模型计算预应力模态，把刀片机构的碰撞摩擦非线性模型近似为线性模型分析，而线性模型是满足Maxwell互易性原理的，再用步骤1)中的振动信号进行载荷识别反求得到激励力信号。

6.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤5)中，在此激励响应下进行声学仿真计算，获得刀片机构的声学特性，并比较仿真结果与步骤1)测试结果的频率误差应小于10%。

7.根据权利要求1所述的一种修枝机刀片机构噪声仿真方法，其特征在于：所述的步骤6)中，基于配置合理的影响刀片机构声功率的关键因素，通过实验设计方法确定影响实验指标的主次因数，由优组合的结构设计方案来减低噪声辐射的倾向性，其中，影响刀片机构声功率的关键因素包括有刀片机构的结构尺寸、材料特性、表面质量、接触特征、装配设计和运动状态。