相较于直冷冰箱,风冷冰箱降低了制冷装置的复杂程度,大大提高了制冷效率及温度分布均匀性,但是由于风冷结构的增加,导致其噪声源数量及噪声大小均有一定程度的提高。由于冰箱压缩机噪声的声学特性研究已经比较成熟,其噪声也越做越低,继而导致风冷结构的噪声对冰箱整机噪声的贡献突出。相关统计资料也表明风冷冰箱的噪声与振动问题在客户投诉中占主要比例以及噪声对人类健康的危害。基于以上背景,本论文以某家用大型风冷冰箱为研究对象,采用多种噪声测试及计算方法对风冷冰箱的声学特性加以深入研究,确定冰箱的主要噪声源,继而采用高效可行的优化设计方法对其主要组成结构完成减振降噪优化,从而提高其整体性能。主要研究内容如下:(1)结合厂家提供资料充分了解研究对象,采用声强测试、结构声测试等确定风冷冰箱组成机构的噪声对整机噪声的贡献,继而识别主要噪声源以及相应噪声能量频域分布;考虑结构声来源于压缩机振动经底板支撑传到柜体背面所引起,采用减振测试对压缩机装置的减振性能进行分析评价,基于上面测试结果的综合分析,为风冷冰箱声学特性的优化设计等提供依据和方向;(2)针对压缩机振动经减振器传到柜体背面引起的结构声,文中建立了压缩机四点减振动力学模型,以提高减振系统的振动解耦率为优化目标,考虑振动以及固有频率等约束条件,采用基于罚函数约束处理的混沌粒子群算法完成压缩机系统减振参数寻优工作,综合考虑减振材料的加工工艺及工程实践经验,完成减振器结构设计,最终经验证表明减振设计方案是高效可行的;(3)采用优化拉丁超立方设计对风冷结构的设计参数取点采样,经灵敏度分析剔除其中对噪声水平影响较小的设计参数,基于神经网络拟合建立响应输出与主要结构参数间的代理模型,以风冷结构噪声水平为优化目标,其他流量响应作为约束函数,采用粒子群算法完成声学优化,优化设计所得风冷结构指定评价点的噪声声压级比原始结构减小4.98%,整体流量增加9.55%,而且出口流量间比值变化控制在12%以内;(4)基于声学方程建立用于获取冷冻风扇性能参数的风洞模型,分析冷冻风扇的叶片翼型、叶片数量、叶片厚度、叶片安装角及风扇轮毅比等对风扇气动性能及噪声大小的影响,引入正交试验方法用于研究叶片参数同时作用对风扇流量响应的影响,在此基础上完成对冷冻风扇叶片的参数优化,最终得到最优叶片参数组合形式,从而验证整机噪声优化效果。