考虑安装结构对噪声影响的爪极汽车发电机噪声分析方法

摘要

本发明公开了一种考虑安装结构对噪声影响的爪极汽车发电机噪声分析方法，其特征是以发电机的质心为原点，建立空间直角坐标系，确定安装结构上的四个安装角的质心为待优化的参数，引入旋转柔度将电机机壳与安装结构解耦，建立考虑旋转柔度的电机机壳与安装结构的低阶解耦模型，对低阶解耦模型进行振动分析，调整四个安装角的质心位置，以使电机机壳向每个安装脚传输的力只有沿Z轴方向的分力。本发明使得对爪极汽车发电机电磁噪声的分析更为准确，并通过优化安装结构获得低噪声的爪极汽车发电机。

主权项

考虑安装结构对噪声影响的爪极汽车发电机噪声分析方法，其特征是按如下步骤进行：a、以发电机的质心为原点(0,0,0)，以平行于发电机主轴的中心线方向为X轴方向，以竖直方向为Z轴方向，以垂直于X轴和Z轴所在平面的方向为Y轴方向，建立空间直角坐标系，确定安装结构(2)上的四个安装脚(3)的质心在所述空间直角坐标系中的坐标(x_m、y_m、z_m)为待优化参数，计算出待优化参数的最小值x_min、y_min、z_min和最大值x_max、y_max、z_max，所述待优化参数需要满足的初始约束范围为：x_m∈(x_min,x_max)、y_m∈(y_min,y_max)、z_m∈(z_min,z_max)；b、引入旋转柔度将电机机壳(1)与安装结构(2)解耦保持电机机壳(1)与安装结构(2)的相对位置不变，将每个安装脚(3)分解为平动和与电机主轴同旋转方向转动的两个自由度，设置所述安装脚(3)的平动位移参数为：x_c、y_c、z_c，所述安装脚(3)的旋转参数为：ψ_c、θ_c、φ_c；则：每个安装脚(3)各自不同的旋转柔度为：$D_c^T=[x_c,y_c,z_c,{\psi }_c,{\theta }_c,{\phi }_c]---\left(1\right);$每个安装脚(3)各自不同的势能为:$W=\frac{1}{2}{D}_c^T\left[D\right]D_c---\left(2\right);$式(2)中，D_c为的转置矩阵，K为安装结构(2)的刚度，[K]为以所述刚度建立的刚度矩阵；c、根据步骤b中设置的电机四个安装脚的位移参数x_c、y_c、z_c和旋转参数ψ_c、θ_c、φ_c，以及安装结构的质量和刚度矩阵，建立考虑旋转柔度的电机机壳(1)与安装结构(2)的低阶解耦模型；d、对所述低阶解耦模型进行振动分析，以每个安装脚的势能W为输入，以通过电机机壳(1)向每个安装脚(3)传输的力F为输出,在所述初始约束范围内调整安装结构(2)上四个安装脚(3)的质心坐标(x_m、y_m、z_m)的位置，获得对应位置下的每个安装脚(3)上的力F，当所述每个安装脚(3)上的力F只有沿Z轴方向的分力时，爪极汽车发电机的噪声最低；所述低阶解耦模型是将安装结构(2)作为悬臂梁的理想模型。