Page 273 - 《振动工程学报》2026年第5期

第 5 期 陈 鼎，等：直线共轭内啮合齿轮泵振动噪声建模及分析 1477

为 57 dB，误差为−1.3 dB，除 1041 Hz 以外，试验中观 关系，声场中场点 r 在频率下的声压 p(r,ω)为 [22] ：
察到的声压级最大值均高于仿真结果。这是因为声 p(r,ω) = {ATV(r,ω)} {v n (ω)} （11）
T
源定位试验直接在振动试验测试完进行，而未在半 式中， ATV(r,ω)为场点 r 的声传递向量； v n (ω)为结构
消 声 室 中 进 行， 从 而 导 致 整 体 声 压 级 高 于 仿 真 结 表面法线方向上的振动速度。
果。在基频和倍频处，后泵体后端声压级呈现出从 如图 14 所示，将直线共轭内啮合齿轮泵壳体表
左端侧到右端侧的递减趋势，试验和仿真辐射声压 面划分为 6 个区域：泵+x、泵+y、泵−x、泵−y、泵−z、
云图的分布趋势具有良好的一致性，因此证明齿轮 泵+z，结合声学传递向量求解其几个区域的板面贡
泵声学边界元模型具有良好的精度。 献量。

x

声压级 / dB 声压级 / dB y 泵+x 泵+y x
57 z y
55.7 56 o
52.4 z
51.3 54 o
49.9
47.5 53
47.5
45.3
43.5 52
42.9
50
47
仿真: 347 Hz ൫ဒ: 347 Hz 泵−y 泵−z 泵−x 泵+z

声压级 / dB 声压级 / dB
图 14 齿轮泵壳体表面划分区域
54
51.9 52 Fig. 14 Gear pump housing surface division area
50.4
49.1 50
47.3 对场点 3，347 Hz 频率下的齿轮泵壳体平板声压
46.1 49
44.5 48
42.9 贡献进行分析，板面声压贡献量云图如图 15 所示，
41.3 47
45 可以看出基频 347 Hz 及其倍频处所有板面声压贡献
量均很大，最大主要集中在泵+y 和泵−y 板面处。
仿真: 694 Hz ൫ဒ: 694 Hz
声压级 / dB 声压级 / dB
40 声压级 / dB
41.3 泵+z 60
39.2 39
37.3 38 泵−z 55
36.2 49
34.7 37 泵−y
32.2 43
31.1 36 泵−x 35
30.1 34
29
32 泵+y
仿真: 1041 Hz ൫ဒ: 1041 Hz 泵+x
总
声压级 / dB 声压级 / dB
30.8 34 200 400 600 800 1000 1200 1500
27.6
25.1 33 频率 / Hz
22.4
20.1 32
17.4 31 图 15 板面声压贡献量云图
16.2
15.1 30 Fig. 15 Cloud diagram of sound pressure contribution at the
29
plate surface
28
同时，对泵 6 个区域进行相对声学贡献量分析，
仿真: 1388 Hz ൫ဒ: 1388 Hz
从图 16 板面声压贡献量柱状图可以看出，由于声传

图 13 声源定位仿真与试验对比
50

Fig. 13 Comparison of sound source localization simulation and
40
相对声学贡献量 / % 20
experiments
30
4 平 板 贡 献 量 分 析 10 泵+z
根据齿轮泵辐射噪声的求解结果，运用声学传 −10 0 泵+x 泵+y 泵−x 泵−y 泵−z
递向量 ATV 对泵的平板贡献量进行分析。声学传递 板面编号

向量是一种用于描述声压和结构表面振动之间的关 图 16 板面声压贡献量柱状图
系矩阵。当声压波动较小时，ATV 可用来建立声场 Fig. 16 Histogram of sound pressure contribution at the plate
中某一点的声压与齿轮泵表面振动速度之间的线性 surface