随着技术的发展,对产品的性能要求越来越高,相关设备的振动噪声问题也越来越引起重视。产品的振动和噪声问题是直接影响性能和使用寿命的因素,研究其振动、噪声的规律并寻求一种低振动、低噪声的现代设计方法,对于提高产品的性能,降低噪声污染具有深远的价值和广阔的前景。
通俗来说,振动噪声是由于机械的运转,部件间的摩擦力、撞击力或非平衡力,使机械部件和壳体产生振动而辐射噪声。噪声按声源的不同可分为三类:空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声。
——空气动力性噪声:机械零部件的运动使周边空气发生振动,从而产生声音。如通风机、压缩机、喷气式飞机和火箭等产生的噪声。
——机械性噪声:是由机械零部件的振动产生的噪音。如齿轮、轴承和壳体等振动都会产生噪声。
——电磁性噪声:由电磁场交替变化而引起某些机械部件振动而产生的噪声。如电机和变压器等产生的噪声。

以汽车行业为例,汽车的噪声主要有三个来源,一个是汽车机械件本身产生的噪声,例如发动机和驱动桥等;第二个是轮胎;第三个是气流噪声(风噪) 。这三个来源不是一下子涌现出来,而是随着速度不同而依次出现,因此有人将它们划分为三类噪声。
由轿车驱动系统引起的噪声称为第一类噪声,一般轿车启动时就会产生,例如发动机的运转声,并随车速增大而增大。当车速升高至100公里/小时左右,轮胎的噪声随之增大,被称为第二类噪声。这两种噪声都是逐步增大的。当车速超过100公里/小时,随着车速的增加,风噪则会迅速增加,被称为第三类噪声。经过测定,轿车在高速区间风噪的声级会以车速的5-7次幂(乘方)增强,而第二类噪声仅以车速的3-4次幂增强。轿车速度在120公里/小时左右,迅速增强的第三类噪声与第二类噪声的声级相同。当轿车速度再继续增加,第三类噪声就会超过其它噪声成为主要的噪声。汽车噪声的传递有固体波动和空气波动两种传播形式。两种传递形式所传播的噪声能量比例会因车型和结构而变化,而且与频率有很大关系。通常500Hz以下的低、中频率噪声主要以固体波动形式传播,而在较高的频带内则以空气传播为主。
工程上一般通过降低振动水平和隔离噪音的方法减小振动噪音,需要根据不同的噪声源选择不同的仿真分析方法。ANSYS电磁学、流体力学、动力学、声学、声学处理软件集成在统一的Workbench平台,可以进行多物理场耦合分析,为振动噪声提供完整的解决方案。

