双振源作用下风冷冰箱壳体振动特性分析

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现代生活中,风冷冰箱大容量、多温区的特点,受到了广大消费者的青睐。由于风冷冰箱的体积较大,在实现多温区制冷时,压缩机制冷已不能达到更好的制冷效果,选择采用增加风机辅助制冷的方式,来满足对冰箱多温区不同制冷效果的需求,此方法在实现制冷效果的同时,也导致冰箱产生较大的振动噪声,给人们的生活造成一定的影响。本文以澳柯玛某型号的多门风冷冰箱为研究对象,分析其在往复式压缩机和一体式离心风机双振动源激励下的振动特性,提出改进方案,降低振动能量的传递。首先进行单振源振动特性及双振源耦合振动特性分析,得到振源振动传递至风冷冰箱壳体上的激励。在此基础上,建立系统的耦合动力学模型,计算振动响应理论输出。构建系统振动传递函数模型,利用MATLAB得出系统水平方向和垂直方向的振动响应输出,发现在0-200Hz低频段内,振动幅值波动变化明显。其次利用ANSYS Workbench进行风冷冰箱壳体模态分析,得出冰箱壳体的前20阶固有频率及振型。根据振型图,选取五个位置作为检测点:测点一,上门与抽屉间的接合处;测点二,冰箱的左侧表面;测点三,冰箱后面中间位置;测点四,冰箱右侧面管路放置位置;测点五,压缩机附近底面支撑板处。在振源处施加振动幅值载荷,得到振源单独激励及同时激励时五个测点处的振动响应幅值。发现冰箱壳体振动压缩机为主要激励源,风机为次要激励源,此外冰箱门、管路的振动对冰箱壳体的振动均存在不可忽略的影响。最后采用LMS振动测量系统,对压缩机和风机单独激励及同时激励时的振动输出信号进行采集处理,得到振动响应实验值,对比仿真实验结果,验证了仿真结果的准确性。此外,实验结果显示冰箱门、管路的振动对冰箱振动的产生也存在一定影响。根据风冷冰箱壳体振动特性,针对振动传递路径,采用添加吸振材料的方法降低振动能量的传递,进行改进,达到减振降噪的目的。
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