Page 272 - 《振动工程学报》2026年第5期

1476 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

求取齿轮泵的辐射噪声。如图 9 所示，以齿轮泵原
x 加速度传感器 数据采集器
点为中心，设置半径为 1 m 的半球场点网格，在齿轮 (LMS SCADAS)
z y
泵泵体前方和后方、泵体上方和左右方设置坐标为 o
(0,0,1)、(0,0,−1)、(−1,0,0)、(1,0,0)、(0,1,0) 的 5 个场点， 测点1 测点3
测点2
在泵体底部距离地面 0.3 m 的位置设置一个对称面， 测点4
以模拟一个完全反射声波的表面。同时，在距离齿
轮后泵体后方 0.3 m 处设置一个面场点网格，方便与 测点5
笔记本
声源定位试验得出的结果进行对比分析。 (ThinkPad notebook)

半球包络面网格 摄像头

笔记本
齿轮泵 (ThinkPad notebook)
场点4

三脚架
信号采集器422（左）
场点5
信号调理器MFSC（右）
场点2
场点1
1
进口 出口
管路 管路
面场点网格
3
PU
对称面 2 探头 测试泵 摄像头
场点3 Z

Y X
图 9 齿轮泵声辐射计算模型 4
Fig. 9 Calculation model of gear pump sound radiation 5

(a) 振动试验布置图 (b) 噪声试验布置图
进一步地，求取 1500 Hz 内基频及其倍频下的辐 (a) Vibration test layout diagram (b) Noise test layout diagram
射声压级分布规律，其曲线如图 10 所示。对比 5 个场
图 11 振动噪声测试
点的声压级曲线，最大辐射声压值出现在基频 347 Hz
Fig. 11 Vibration and noise test
的场点 3、4 上，最大值为 55.3 dB。
描，直至覆盖整个齿轮泵后端面；最后，通过软件进

60
场点1 行结果后处理。
50 场点2 如图 所示，在 1500 Hz 频率范围内，齿轮泵产
场点3 12
场点4
40 场点5 生的振动速度较高。将此频率范围内的工况设定为
声压 / dB 30 1600 r/min 和 8 MPa， 对 比 分 析 仿 真 和 试 验 结 果 发
20 现，仿真结果整体略高于试验结果，但总体吻合良好。
这表明齿轮泵振动有限元模型具有较高的准确度。
10
1.0 ×10 −3
0
0 250 500 750 1000 1250 1500 仿真
频率 / Hz 0.8 试验

振幅 / (m·s −1 )
图 10 不同场点声压等级 0.6
Fig. 10 Sound pressure levels at different field points
0.4
3 试 验 验 证 0.2

0
0 500 1000 1500
为了验证模型的准确性，在齿轮泵不同位置布 频率 / Hz
置加速度传感器来测试模型的振动加速度，如图 11 图 12 测点 4，y 方向振动速度对比
所示。使用 LMS Test.Lab 将稳定工况下的数据从时 Fig. 12 Comparison of vibration velocity in the y-direction at
域转换到频域，对振动加速度进行积分，得到振动速 measurement point 4
度。通过声源定位试验来测试齿轮泵的主要噪声 如图 13 所示，进一步分析 1500 Hz 频率范围内
源，测试流程为：首先，设置摄像头，确保齿轮泵一直 给定工况下各频率处的声压级云图。将仿真与试验
位于画面中央；然后，在齿轮泵处于某一工况下且运 求出的平面声压级进行对比分析。最大声压值出现
行稳定时，使用 PU 探头在距后泵体 0.3 m处依次扫 在基频 347 Hz 处，仿真最大值为 55.7 dB，试验最大值