[发明专利]一种齿轮箱振动噪声全频域计算方法

摘要

一种齿轮箱振动噪声全频域计算方法，涉及计算方法技术领域，它通过采用有限元‑边界元方法求解齿轮箱体中低频部分振动噪声，采用统计能量分析求解齿轮箱体中高频部分振动噪声，并根据有限元所能计算的上限频率、统计能量分析的下限频率以及需要分析的最高频率三者之间的大小关系，合理的使用有限元和统计能量分析来实现全频域的振动噪声计算。本齿轮箱振动噪声全频域计算方法，可根据不同的频段各自的特点，有效地进行全频域齿轮箱振动噪声分析的方法。

主权项

一种齿轮箱振动噪声全频域计算方法，包括齿轮箱振动噪声的低频段和齿轮箱振动噪声的高频段，其特征在于：齿轮箱振动噪声的低频段采用有限元或边界元基于单元离散的分析方法求解，齿轮箱振动噪声的高频段采用统计能量分析的方法求解，综合有限元或边界元和统计能量分析方法对齿轮箱振动噪声全频域进行计算，计算方如下：步骤一，根据计算机的运算能力确定和所能接受的计算时间长短，确定出相应的网格尺寸，再根据波长频率与网格尺寸的关系，确定出有限元或边界元的所能计算的上限频率；步骤二，根据能量传递和存储过程中的主次关系，划定主要子系统和次要子系统，再根据主要子系统的模态数和模态重叠因子，确定出统计能量分析的下限频率；步骤三，根据有限元或边界元所能计算的上限频率、统计能量分析的下限频率以及需要分析的最高频率三者之间的大小关系，使用有限元和统计能量分析实现齿轮箱振动噪声全频域的计算，可以得到以下6种情况：当f下<f上时：1)f分析<f下，则直接使用有限元或边界元进行全频域的振动噪声计算；2)f下<f分析<f上，则直接使用有限元或边界元进行全频域的振动噪声计算，或者使用有限或边界元和统计能量分析结果的均值作为重叠部分频段的振动噪声值，以得到全频域的计算结果；3)f上<f分析，同情况2）；当f上< f下时：4)f分析<f上，则直接使用有限元或边界元进行全频域的振动噪声计算；5)f上<f分析<f下，则使用有限元或边界元的振动计算结果作为低频域的振动噪声值，高于有限元上限频率的部分使用有限元或边界元和统计能量分析结果的均值作为该频段的噪声值以得到全频域的计算结果；6）f下<f分析 ，则使用有限元或边界元的振动计算结果作为低频域的振动噪声值，高于有限元上限频率并低于统计能量分析下线频率的频段部分使用两种分析方法结果的均值作为该频段的振动噪声值，使用统计能量分析计算结果作为高频段的振动噪声值，以得到全频域的计算结果。其中，f上为有限元或边界元所能计算的上限频率，f下为统计能量分析的下限频率，f分析为需要分析的最高频率。