簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林益呈
LIN, YI-CHENG
論文名稱: 靜音鏈條傳動系統之聲場模擬分析
Simulation and Analysis of Acoustic Field of Silent Chain Transmission Systems
指導教授: 涂季平
Tu, Ji-Ping
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 系統及船舶機電工程學系
Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 105
中文關鍵詞: 聲場模擬分析靜音鏈電腦輔助動態模擬分析有限元素分析諧和外力分析
外文關鍵詞: Finite element analysis, silent chain, Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System, Harmonic force analysis, Acoustic radiation field analysis
相關次數: 點閱:68下載:4
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本文藉由電腦軟體進行模擬分析,先於電腦輔助動態模擬分析軟體ADAMS/Engine模組裡建立一組傳動系統,以靜音鏈條包覆一個27齒的主動輪及一個54齒的被動輪,並分別設定系統以1000轉、2000轉、3000轉、4000轉及5000轉轉速運轉,進行鏈條與鏈輪嚙合時的接觸分析,在軟體模擬上均假設系統為剛體接觸,在進行完接觸分析並取得接觸力資料後,利用有限元素軟體ANSYS進行結構諧和外力分析,繪製鏈輪之有限元素模型,假設鏈條之嚙合接觸力是以諧和外力的方式作用於鏈輪上,並以鏈條系統之嚙合頻率作為諧和外力分析之頻率,計算其受到諧和外力後所產生的變形量,將此變形量結果之檔案匯入至LMS Virtual.LAB Acoustic聲學軟體,計算因變形位移後所產生之聲學響應值,並對應到所要觀察之平面場面上,探討其聲場分佈的現象。

    In this paper, the process of radiation noise from the transmission system is simulated and analyzed via computer software. First step was to build a transmission system in the Engine module of Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System software (ADAMS/Engine). A 27 teeth active crankshaft and a 54 teeth passive camshaft are connected with silent chains in the transmission system. Then, the system is set to run at different speeds which are 1000rpm, 2000rpm, 3000rpm, 4000rpm and 5000rpm. It is observed in the software how silent chains are engaged with sprockets as part of contact analysis. In the software simulation, all the components of the system are assumed to be rigid bodies. After receiving data from contact analysis, finite element analysis of ANSYS is used to analyze harmonic analysis of structural vibration. The contact force of silent chains is assumed to be present in terms of harmonic force working on the sprockets with the engaging frequency of chain system. The translational displacement is evaluated with harmonic analysis and is imported to acoustic radiation analysis of Virtual.LAB Acoustic software. Acoustic response is then evaluated at the radiation sound field. Finally, the whole process of analysis is complete and is discussed in details.

    目錄 摘要................................................................................... I 英文摘要............................................................................ II 致謝................................................................................. III 目錄................................................................................. IV 表目錄............................................................................. VII 圖目錄............................................................................ VIII 符號對照表....................................................................... XII 第一章  緒 論.................................................................... 1 1.1 研究動機與目的....................................................... 1 1.2 相關文獻回顧.......................................................... 3 1.3 論文架構................................................................. 6 第二章  靜音鏈條之系統介紹................................................ 7 2.1 靜音鏈條系統之基本元件........................................... 7 2.2 靜音鏈輪齒形.......................................................... 9 2.3 鏈條長度與鏈輪中心距之計算方法............................. 10 2.4 弦線運動............................................................... 12 第三章  基礎理論.............................................................. 14 3.1 多自由度結構振動諧和外力分析................................ 14 3.2 基本聲學理論......................................................... 18 3.3 邊界元素法............................................................ 21 3.3.1 直接邊界元素法.............................................. 23 3.2.2 間接邊界元素法.............................................. 26 3.4 速度邊界之產生...................................................... 29 第四章  電腦軟體模擬分析................................................. 30 4.1 電腦輔助動態模擬分析............................................ 30 4.1.1 靜音鏈輪之模型建立........................................ 30 4.1.2 靜音鏈條包覆設定........................................... 33 4.1.3 接觸力資料擷取設定........................................ 35 4.2 有限元素分析......................................................... 53 4.2.1 模型建立....................................................... 53 4.2.2 邊界條件設定及諧和外力分析........................... 54 4.3 聲學響應分析......................................................... 62 4.3.1 聲音邊界網格設定........................................... 62 4.3.2 邊界條件設定................................................. 65 4.3.3 聲場分析結果................................................. 70 第五章  結論與未來展望.................................................... 81 5.1 結果討論............................................................... 81 5.2 未來展望............................................................... 84 參考文獻........................................................................... 86

    參考文獻

    1. ANSI B29.2M-1982,Inverted Tooth(Silent)Chains and Sprockets,The American Society of Mechanical Engineers。
    2. Ramsey Products Corporation,Inverted Tooth Chains and Sprockets For Power Transmission,catalog#601。
    3. J. C. Conwell & G.E. Johnson,Experimental Investigation Of Link Tension And Roller-Sprocket Impact In Roller Chain Drives,Mech. Math. Theory Vol.31,No.4,pp.533-544,1995。
    4. 陳彥羽,反齒形鏈條傳動模擬分析研究,國立中興大學機械工程研究所碩士論文,九十二年七月。
    5. 劉權慶,搖動銷靜音鏈的嚙合分析,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,九十三年七月。
    6. 吳耿彰,圓柱銷靜音鏈條的受力分布與應力分析,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,九十四年七月。
    7. G.Chertock,Sound Radiation from Vibrating Surface,J.Acoust.Soc. Am.36,1305-1313,1964。
    8. L.G.Copley,Integral Equation Method for Radiation from Vibrating Body,J.Acoust.Soc.Am.44,807-816,1967。
    9. H.A.Schenck,Improved Integral Formulation for Acoustic Radiation Problem,J.Acoust.Soc.Am.44,41-58,1968。
    10. 吳柏賢,聲音全像法於傳動系統噪音之分析,國立成功大學系統及船舶機電工程研究所碩士論文,九十五年七月。
    11. M. Calledari & F. Cannella,Lumped Parameter Model of Timing Belt Transmissions,Dipartimento di Meccanica,Università di Ancona,2001。
    12. A. Ayar & R. Ambs & C. Capellmann,Prediction of Flow-Induced Noise in Automotive HVAC Systems Using a Combined CFD/CA Approach,SAE technical paper series,2005。
    13. R. Narayanaswamy & C. D. Glynn,Vibro-Acoustic Prediction of Low-Range Planetary Gear Noise of an Automotive Transfer Case,BorgWarner Morse Tec Noise-Con,2005。
    14. Z.S. Liu & C. Lu & Y.Y. Wang & H.P. Lee & Y.K. Koh & K.S. Lee,Prediction of noise inside tracked vehicles,Applied Acoustics 67 (2006) 74–91。
    15. R. Citarella & L.Federico & A.Cicatiello,Modal Acoustic Transfer Vector Approach in a FEM-BEM Vibro-Acoustic Analysis,Engineering Analysis with Boundary Element 31 (2007)248-258。
    16. 涂季平,新發展之內部並列聲源法對聲波散射之研究,行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,八十四年七月。
    17. Sysnoise User`s Manual Rev.5.1,LMS International,1995。
    18. Andreas Schuhmacher,Sound Source Reconstruction Using Inverse Sound Field Calculations,Brüel & kjær A/S,Department of Acoustic Technology Technical University of Denmark,2000。
    19. Virtual.LAB Acoustic Rev 7B On-Line help,LMS International,2007。
    20. An Integrated Approach to Engine Radiated Acoustic,LMS International。
    21. MSC.ADAMS Basic Full Simulation Package Training Guide,MSC.Software Corporation,Version1.0,2003。
    22. The Complete Guide to Chain,http://chain-guide.com/
    23. 傅增棣,ADAMS基礎應用手冊,高立圖書有限公司,九十三年。
    24. 李輝煌,ANSYS 工程分析基礎與觀念,高立圖書有限公司,2005 年。
    25. 劉晉其 & 褚睛暉,有限元素分析與ANSYS的工程應用,滄海書局,2006年。
    26. 陳精一,ANSYS振動學實務分析,高立圖書有限公司,九十四年。
    27. 王柏村,振動學,全華科技圖書有限公司,九十一年。
    28. 蔡國隆 & 王光賢 & 涂聰賢,聲學原理與噪音量測控制,全華科技圖書有限公司,2005年。
    29. 白明憲,聲學理論與應用,全華科技圖書有限公司,2001年。
    30. 中野有朋,噪音工學的基礎,復漢出版社,1985年。

    下載圖示 校內:2014-07-06公開
    校外:2019-07-06公開
    QR CODE