[讲座与讨论] 微型电机振动噪音问题及NVH解决方案

yujb025

电枢槽数8，是不是代表8次激励？nastran或ansys等软件是用来算什么呢？

yujb025

以前知道一点噪声分析的方法，不知我说得对不对：利用nastran提取缩减模态，用avl.excite及sysnoise进行噪声分析。
实验与分析相结合总是相辅相成的。不知happyman有没有初步的解决方案。

happyman

电枢槽数是8表示在基频的8倍处会有一个较大的激励，表现为振动和噪声在基频八倍处可能有一个较高的峰值，这个频率我们一般称为slot frequency。

我们目前有限元分析的手段不是太多，解决问题主要靠试验和理论分析结合的手段。考虑过做一些分析，但做马达整体的动态仿真还有一定困难，而只有整体的仿真才有较大意义。

低频的振动和噪声有比较有效的解决办法，可以控制转子的动平衡、采用斜槽、控制bar－to－bar值等手段。但高频的噪声首先要分析清楚原因才能采取措施，但分析高频噪声的root cause有时会有一点困难。

这个案例目前正在处理中，有了进展后会和大家分享。
8D

yujb025

其他人也可以发表意见，回答好的可以加分。

happyman

yujb025 wrote:
其他人也可以发表意见，回答好的可以加分。

没有大家的参与，真的不想写下去了
不知大家关心哪些内容，再写下去可能有一种无的放矢的感觉了8D

lichunyang

没搞过这个，不知道怎么发表意见，汗！

happyman

来一点理论一点的东西吧^_^

噪声源识别概述

解决噪声问题时，噪声源的识别之重要性勿容置疑。只要找到了噪声源才能采取采取相应措施来解决问题。对于微型马达的噪声与振动问题也是如此，解决问题的第一步就是噪声源的识别与定位。

传统的噪声源识别方法主要有一下几种：

1） 分部运转法
2） 主观评价法
3） 包覆法
4） 近场测量法
5） 表面速度测量法
6） 时间历程分析法
7） 相干分析法
8） 声强法
9） 表面强度法
0） 倒谱分析法

上述十种噪声源识别方法是通用识别方法，对某一具体的噪声源识别很难同时用上10种方法，既无必要也无可能。这一方面要看各个方法的可行性，另一方面要看有效性。对这个噪声源有效的识别方法未必会对其它噪声源识别有效。对于微型马达来说，上述的10种方法有多半不可行。

微型马达噪声源识别基本思路

对于微型马达的振动噪声问题，我们首先要“听其音、摸其振”，这是很有效的两招，如果经验足够丰富的话这两招也可解决一些问题，当然若没有经验，则这两招基本就是瞎子摸象。

第二步，进行马达噪声、振动的测量与分析，测量多点的振动和噪声信号，做频谱分析，再根据马达的结构特点，结合振动、噪声的频谱分析问题的可能来源。

第三步，做振动、噪声的相关性分析，进一步分析噪声的可能来源。

第四步，若上述方法还未奏效，则祭出看家法宝——倒谱分析法。

happyman

这个帖子暂时告一段落。
最近比较忙没有很多时间和精力来update。
关于这个话题有兴趣的朋友写mail给我吧，我们可以继续讨论。

yujb025

谢谢happyman的无私贡献，happyman是噪声方面的专家，大家有关这方面的问题可与他探讨。

ilovenili

强啊，老大，看了半天居然一点都看不懂！
正如yujb025 老大所问，nastran和ansys在噪声分析中到底扮演什么样的角色？
是主角，还是仅仅是配角？

chuxuezhe

发表一下拙见，请教happyman兄，噪声源识别出来之后，是做什么改进呢？我想厂家最关心的还是如何降低噪声到限值之内。个人认为如果设计马达阶段就做做分析，比如做声学贡献量分析，声学灵敏性分析，应该可以起到指导性的作用，如果作出来再改进，难度比较大。

happyman

chuxuezhe老兄说的很有道理，如果能在设计阶段就考虑到噪声的问题，则基本上不会出现噪声问题了。问题在于设计阶段极少有人会考虑噪声的问题，等产品定型了有了噪音问题找过来又不允许设计上有较大改动，这个时候问题的确有些麻烦的。
针对微型马达，噪声源准确识别出来后，还是可以有针对性的采取一些措施将噪声降下来的^_^

yujb025

happyman wrote:
chuxuezhe老兄说的很有道理，如果能在设计阶段就考虑到噪声的问题，则基本上不会出现噪声问题了。问题在于设计阶段极少有人会考虑噪声的问题，等产品定型了有了噪音问题找过来又不允许设计上有较大改动，这个时候问题的确有些麻烦的。
针对微型马达，噪声源准确识别出来后，还是可以有针对性的采取一些措施将噪声降下来的^_^

老大的公司可是全球屈指可数的大公司呀，难道在设计阶段也不考虑这种问题？

happyman

yujb025 wrote:
老大的公司可是全球屈指可数的大公司呀，难道在设计阶段也不考虑这种问题？

现状是如此
我希望能用自己微薄的力量努力去改变这种现状8D

happyman

To ilovenili

ansys在噪声分析中的直接作用不是非常显著，但是用ansys进行结构分析获得结构的一些动态特性无疑对噪声的分析很有帮助作用。

nastran的作用和ansys有些相似，但个人认为nastran的动态分析方面比ansys强一些。在噪声分析方面，msc最近推出了声学仿真分析软件actran，但在国内似乎还没有几家用户，国内的声学仿真用的最多的还是sysnoise。

zzgrnr

关于振动和噪声的问题，发表了不知道会不会有加分啊？

yujb025

zzgrnr wrote:
关于振动和噪声的问题，发表了不知道会不会有加分啊？

当然有分加，质量越好，分越多。

zzgrnr

看了看你的分析，给几个建议，希望对你能有一些帮助：

1 你可以将分析带宽降低，以提高频率分辨率；
2 做一个1/3倍频程声功率分析，以确定声功率的分布；
3 声能量最集中的频带内作Zoom FFT分析；
4 做倒频谱分析，以确定调频信号；
5 测量结构表面的振动，分析振动和噪声的相干输出谱；
6 阶次分析；
7 结构的现场模态测试；
8 声能量集中的频带内结构声辐射效率的仿真分析；
9 结构关键频率的确定；

如果以上分析能够给你带来帮助，就交个朋友吧。

happyman

zzgrnr wrote:
看了看你的分析，给几个建议，希望对你能有一些帮助：

1 你可以将分析带宽降低，以提高频率分辨率；
2 做一个1/3倍频程声功率分析，以确定声功率的分布；
3 声能量最集中的频带内作Zoom FFT分析；
4 做倒频谱分析，以确定调频信号；
5 测量结构表面的振动，分析振动和噪声的相干输出谱；
6 阶次分析；
7 结构的现场模态测试；
8 声能量集中的频带内结构声辐射效率的仿真分析；
9 结构关键频率的确定；

如果以上分析能够给你带来帮助，就交个朋友吧。

很高兴能交你这个朋友^_^
你的这些建议，除了一两条由于目前条件暂时有限不能实现外，其它都是我们常用的分析手段。针对电机的振动与噪声问题，我们还有一些测试方案与技术可以有效地定位电机的振动与噪声根源，当然这个“有效”性不具备一般的普遍意义，因为分析解决问题需要具体问题具体分析^_^
看我给你发的悄悄话，希望与你有更多的交流与合作。8D

zzgrnr

如果可能的话，还可以做一个声强的噪声源定位。

产品在设计好了之后，分析振动和噪声源，一般说来，普通的分析已经足够。解决振动和噪声问题的根本是在产品设计阶段就要考虑结构的振动和声辐射，这需要的是产品开发的CAE。