41基于LMS Test.lab的破壁机振动噪声研究
破壁料理机减震降噪技术研究
破壁料理机减震降噪技术研究摘要：本文综合分析了组成破壁料理机各个系统中的主要部件对工作过程中产生的振动噪音的影响，以及控制减小各系统主要部件振动噪音的方法，并对减震降噪技术的发展方向提出了展望。
关键词：破壁料理机；噪音；减震降噪。
1 引言随着科技的进步,人民生活水平稳步提升,“膳食营养化”成为人们新的生活追求。
膳食营养化不仅仅追求膳食种类的丰富，也希望充分利用食材本身的营养物质。
研究表明，植物细胞壁内含有丰富的营养物质，但是人体肠胃无法消化细胞壁，由于技术手段的限制，人们一直无法将细胞壁内的营养物质充分地释放出来。
破壁料理机（下文简称破壁机）采用超高的转速让刀架与食物剧烈碰撞，有效破碎细胞壁，释放食物内在营养物质。
这不仅能够保证破壁后的食物口感细腻，还有利于人体对食物地消化和吸收。
超高的转速是充分破碎植物细胞壁的关键，但超高的转速导致破壁机辐射噪声较大，直接影响用户的感官体验，成为衡量破壁机性能及竞争力的一个重要指标。
因此，越来越多的企业将减小振动噪音、提高声品质作为产品开发的目标。
为规范家电产品的振动、噪音品质及指标，2000年以来，国际电工委员会及我国相继出台GB/T 4214.1-2000《家用电器及类似用途噪音测试方法第1部分通用要求》、GB 19606-2004《家用和类似用途电器噪声限值》、GB/T 15854-2008《食物搅碎器》、IEC 60704-1 2010《家用电器及类似用途噪音测试方法第1部分通用要求》标准，提出按A计权声压级破壁机噪音不高于85dB（A）的要求。
GB/T 15854-201X《食物搅拌器》2018送审版、T/CAS 1.1—201X《破壁料理机评价技术规范》团体标准意见征求稿进一步提出，静音型破壁机最高档噪音不高于78dB指导意见。
评价方法层面，由于A声级是根据对人进行纯音响度反应实验得出，而现实中的噪声大都是复合音，其频率成分复杂而且各成分间存在着相互的掩蔽效应，加上人们对不同强度的声音主观感觉的频响特性不同，导致部分A声级相差不大的信号，人听起来的响度却能相差一倍；而有些信号A声级相差很大，人听起来响度却相差不多。
基于LMS SCADAS的某纯电动客车噪声源识别
188 2019年第12期（下）/ 总第560期质量管理与监督1 引 言实际生产中，某纯电动客车在怠速工况下出现嗡嗡异响，此时转动方向盘，异响表现明显。
该异响降低了产品质量，并带来一系列售后及保修问题。
确定噪声源的方法通常有频谱分析、瀑布图分析、阶次跟踪、模态分析等[1]。
结合生产实践，本文基于瀑布图分析的方法，识别出噪声源，并提出整改措施。
该测试分析方法对实际生产中纯电动客车噪声振动问题的改善具有一定的指导意义。
2 问题车辆的测试2.1工况设置选在天气晴朗，无风或风速小于或等于5m/s 的时候进行测试。
样车通电，但空调处于关闭状态，向左转动方向盘到极限位置，然后慢慢将方向盘转至初始位置，停顿2s 左右，再向右转动方向盘到极限位置，再次将方向盘转动至初始位置。
2.2测点位置由于无法确定异响是由于转向泵还是制动总泵引起，故在转向泵侧面、制动总泵端面、制动踏板支架处安装振动传感器。
而在驾驶员座椅侧可以较明显地感受到异响，故在驾驶员扶手处安装噪声传感器，如图1。
2.3转向助力泵参数项目参数转向形式液压助力转向助力电机极对数4泵叶片数12电机类型永磁同步2.4测试设备LMS.SCADAS 数据采集端，振动传感器，噪声传感器，b 软件。
3 瀑布图分析概述b 将不同转速下的频谱图按转速逐渐增加或减小顺序排列得到的一组频谱，这种图形的结构类似瀑布，所以称为瀑布图[2]。
瀑布图可以反映出测点在不同频率下的振动信息，通过频率切片，得到该频率下的振动曲线，并对比各测点在该频率振动的大小，从而识别噪声源。
b 中生成的colormap 是瀑布图的俯视图。
4 测试数据分析如图2所示为转向泵在频率为100Hz 时，车内驾驶座椅侧所采集的噪声colormap，在300Hz、600Hz、900Hz 处出现的噪声幅值较大。
转向泵为同步电机，稳态运行时，转子的转速与供电频率之间存在如下关系[3]：n =n s =60 f /p其中n s 被称为同步转速，p 为电机极对数，f 为电源基于LMS SCADAS的某纯电动客车噪声源识别■■胡鸿飞 张■勇（南京金龙客车制造有限公司）摘 要：基于LMS SCADAS数据采集系统对某纯电动客车的噪声振动数据进行采集，通过瀑布图分析识别噪声源，并提出改进方法。
LMS试验系统噪声测试
LMS试验系统噪声测试
佚名
【期刊名称】《汽车制造业》
【年(卷),期】2008(000)023
【摘要】沃尔沃卡车公司的NVH专家特别关注如何减小包括发动机、进／排气系统、变速箱和传动装置等动力总成系统引起的噪声。
借助于LMS试验系统，沃尔沃卡车公司全面地分析并减少传动子系统对车外噪声的整体影响，以用于开发更安静的卡车、更高效的柴油机动力总成，同时能够满足严格的噪声法规要求。
【总页数】1页(P64)
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.LMS测试系统在模态试验教学中的应用 [J], 靳畅;周鋐
2.基于LMS.AMESim的泵送系统液压元件建模与仿真试验 [J], 刘海明;白江坡;孟俊涛;高明
3.基于LMS系统的空调板模态仿真及试验联合应用研究 [J], 汪学岭;程熊;蒋忠城
4.LMS试验系统噪声测试 [J],
5.比利时LMS国际公司北京代表处 LMS Test．Lab新一代振动噪声集成试验分析系统 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于LMS Virtual.Lab的车身模态分析和试验验证
基于b的车身模态有限元分析及试验验证王永利赵永宏周文超一汽技术中心摘要：车身模态分析就是研究车身振动特性的主要方法，其具体研究方式可分为试验模态分析和有限元模态分析两种方法。
基于有限元方法的模态分析，由于在建模过程中引进了一系列人为假设，因而导致了计算结果存在误差。
而试验模态分析是建立在试验基础上，所得到的动态特征参数则比较真实地反映了物理模型的的动力学特性。
本文分别用两种方法对乘用车白车身的模态进行分析计算，并对两种方法计算的结果进行对比验证。
进而为模态灵敏度分析、模态修正以及FEM校正等工作奠定了基础。
关键词：白车身模态分析试验模态有限元模态模态验证1.前言车辆在行驶过程中，车身结构在各种振动源的激励下会产生振动，如发动机运转、路面不平以及高速行驶时风力引起的振动等。
如果这些振源的激励接近车身整体或局部的固有频率，便会发生共振现象，产生剧烈振动和噪声，甚至造成结构破坏，为提高汽车的安全性、舒适性和可靠性，就必须对车身的振动特性进行分析，通过结构设计避免开各种振源的激励频率。
车身的模态分析技术就是解决车身振动问题最有效、最经济的方法。
车身的模态分析技术分为有限元模态分析和试验模态分析。
这两个方面的运用和发展相辅相成，能有效车身结构的振动问题。
特别是计算机技术的高速发展，有限元分析技术成熟的应用，在车身概念设计间段就可以对车身的振动特性进行详细的分析预测，对结构的设计更改提供可靠的数据，这样大大缩短了汽车的开发周期，降低开发成本。
有限元模型的建立，在边界条件的处理及力学模型的简化上，往往与实际结构相差较大，这样便会导致有限元模型的计算结果不可靠，失去实用价值。
用试验模态分析的模态参数对有限元模态分析的结果进行验证并修正有限元模型，使其更能符合实际从而提高有限元分析的精度。
本文对乘用车白车身的模态首先进行有限元分析，然后对对白车身样车进行试验模态分析，用试验模态参数对有限元模型计算结果进行对比分析验证。
食品制冷机组压缩机隔振元件的LMS试验模态分析_卜晓媛
表 1 LSCE算法的橡胶垫前 4阶固有频率 Tab.1 Firstfoursteps'naturalfrequencyofrubber
vibrationpad(LSCEalgorithm)
式 (1)中 , x、·x、·x· 分别是用物理坐标描述的位移 、速
度 、加速度列阵 , f(t)是外部激励阵列 , M是系统的
质量矩阵 , C为粘性阻尼矩阵 , K为刚度矩阵 , n×n
阶 , 均为对称矩阵 .通过对公式 (1)进行求解 , 可得
收稿日期 :2010 -10 -20 基金项目 :北京市属高等学校人才强教计划资助项目 (PHR201106110). 作者简介 :卜晓媛 (1984— ), 女 , 山东潍坊人 , 硕士研究生 , 研究方向为机械设计及理论 ;
6)设置传感器类型 .试验均为 ICP类型 . 7)定义测量量 .试验 1至 8通道测量量为加速 度 , 9通道测量量为力 .
38
北京工商大学学报 (自然科学版 ) 2010年 11月
8)定义输入量的单位 .试验均定义为 mV. 若已经确定传感器的灵敏度则可在 ActualSensitivity中直接输入灵 敏度 , 否则 可在 Calibration工 作表中进行标定 .本试验直接输入灵敏度 .其中力 传感器型号为 208C02 ～ 27503, 灵敏度为 11.19 mV/ N, 加速度传感器型号为 333B30 ～ 38460至 333B30 ～ 38467, 对应灵 敏度分别为 :100.2, 101.2, 101.2, 100.8, 100.3, 100.8, 101.6, 101.1 mV/N. 2.2.3 示波 示波 , 用来确定各通道量程 .设置进行激励的 源 , 试验 选择 Output1.定义 源输出 的信号 类型为 BurstRandom.源输出信 号的大小选 择 1 V.选择 FreeRun, 则数据块的采集是自由触发的 , 到达采集 点 , 软件自动采集一个数据块 .采集开始的瞬间是 自由的 .当进行好所有设置后 , 单击 StartSource按 钮输出信号 , 单击 StartRanging开始设置量程 , 待信 号发出一段时间后 , 单击 SetRanging按钮进行量程 设置 . 2.2.4 测试设置 设置分析带宽 、窗 、平均 次数以及其 他测量参 数 .在测试设置工作表中可定义要测量的函数 , 另 外还可定义采样控制参数 、平均次数 、窗函数等 . 1)采样参数 :定义带 宽为 3 200 Hz, 谱线数为 1 024, 则分辨率为 3.125 Hz. 2)采样控制 :选择 FreeRun. 3)平均参数 :定义信号采集平均次数为 30次 . 4)窗函数定义 :分别定义参考通道和响应通道 的窗函数 . 5)测量函数定义 :通过勾选相应的复选框可定 义要测量及保存的函数类型 .本试验选择测量和保 存传递函数 、互功率谱等函数 . 设置完后 , 可单击工作表右下端的 StartCheck 按钮 , 进行所有设置的检测 , 同时在左侧图形显示窗 口中可自由设置想要观测的通道信号 . 2.2.5 测量 在设置好显示的通道及函数类型后 , 定义测试 名称 , 单击 Start后即可开始测量 .此时激振器输出 激励信号使橡胶垫振动 , 传感器采集节点的振动信 息传输到数据采集前端 , 然后输入到 b 软件中 .在定义了平均次数后 , 当数据采集达到平 均次数后 , 自动停止采集 .
发动机辐射噪声分析
（研究生课程论文）振动与噪声控制论文题目：基于LMS b边界元法发动机辐射噪声分析指导老师：学院班级：学生姓名：学号：2015年 5月基于LMS b边界元法发动机辐射噪声分析摘要：在国家经济保持快速增长的背景下，国内汽车工业发展迅速。
随着汽车保有量增加，汽车噪声污染问题越来越受到人们的重视。
发动机的运行噪声是车辆产生环境噪声的主要因素，对其辐射噪声的数值分析能够为控制噪声提供良好的理论参考。
本文主要介绍了外声场分析的边界元法的基本理论，利用LMS b声学模块计算了发动机辐射外声场及其频率响应，为之后的研究学习提供参考依据。
关键词：边界元法，辐射噪声，声固耦合1 引言在现代汽车设计过程中，CAE分析起到越来越重要的作用，在汽车设计初期即可快速的取得结果，从而取代后期大量的试验，使得汽车设计周期大大缩短，降低研发成本。
而作为汽车性能重要指标的NVH（Noise Vibration and Harshness）在现代汽车市场中越来越受到人们的重视，也成为许多厂家核心竞争力的一部分，涉及车辆的振动噪声问题已经成为汽车技术领域的一个研究热点。
随着国内整机厂汽车CAE 技术的成熟，利用CAE 技术模拟汽车NVH 问题已经不仅仅局限于零部件及子系统的模态，基于整车模型的整车振动和噪声响应的模拟预测技术也已经逐渐被掌握。
在设计的虚拟样机阶段即可预测振动噪声水平，以便及时的更改设计，达到可接受的振动噪声水平。
发动机是汽车主要的振动和噪声源。
发动机怠速时产生的振动与噪声水平是汽车用户对汽车NVH 性能的第一感觉。
本文用直接边界元法计算了发动机的辐射噪声。
2 数值方法的基础理论2.1 边界元法的基本理论有限单元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。
出于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解域。
有限单元作为数值计算方法的另一个重要特点是利用在每一个单元内假设的插值函数来分片地表示全求解域上待求的未知场函数。
LMS Virtual.Lab 电机噪声仿真计算
Example: DC Electric Motor Mechanical noise
Bearing ▪ Clearance ▪ Oil ▪ Moment
Mechanical Commutation ▪ Bar-to-bar variations ▪ Run-out
Armature/Shaft ▪ Unbalance ▪ Run-out ▪ Surface
Forces
LMS b
Mesh
16 Copyright LMS International - 2010
Load Identification
Force mapping tool: -Time to frequency: only main orders (few frequencies) -Extrusion: from 2D to 3D -Geometric mapping: from EM mesh to Structural Mesh
17 Copyright LMS International - 2010
Force generation Partnership JSOL - LMS
How many load points?
349 excitation Points?
886 excitation Points?
1847 excitation Points?
Electrical Motor EM noise Acoustic model
FEM Acoustics model
Valid up to:
8000 Hz
# nodes
12355
# elements
24 702 TETRA
HW
LMS_Test.Lab中文操作指南
LMS b中文操作指南比利时LMS国际公司北京代表处2009年7月内容¾ Desktop桌面操作¾ Signature信号特征测试分析¾ Spectral Testing谱分析¾ Geometry几何建模¾ ODS工作变形分析LMS b中文操作指南— Desktop桌面操作比利时LMS国际公司北京代表处2009年2月LMS b中文操作指南— Desktop桌面操作目录1.开始 (2)2.浏览数据 (3)3.显示数据 (4)3.1.测试的数据 (4)3.2.图形拷贝 (8)3.3.几何图形显示 (8)4.数据调理 (10)5.搜索功能 (11)6.Documentation 界面 (13)6.1.添加附件 (13)6.2.添加模板 (14)6.3.添加用户属性 (15)7.导入外部数据 (17)1. 开始¾ 启动 LMS b Desktop 从 开始菜单 Æ 所有程序 Æ LMS b 9AÆ Desktop 或者通过 桌面的快捷图标软件打开后，通过底部的导航条，可以看到两个界面：Documentation 和 Navigator 。
默认会打开一个空白的Project ，软件激活“Navigator”页面中的“Data Viewing”子页面。
可以浏览数据，图形显示数据。
页面在LMS b 资源管理器中可以看到Project ，另外还有：My Computer: 资源管理器最后一个项目。
可以浏览您电脑中的数据。
My Links: 此处可以链接常用Project 的快捷方式，首先从“My Computer”找到Project ，右键单击Copy ，然后到 “My Links”右键单击Paste as link 。
Search Results: LMS b 软件可以进行搜索，搜索的结果放在此处。
Input Basket: 暂时存放准备作处理的数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 / 5
基于LMS Test.lab的破壁机振动噪声研究
靳海水1 梅长云2魏喜明3常见虎2 任明旭
1
（1 上海朴渡信息科技有限公司 上海 中国 201210）
（2 广东美的集团生活电器事业部 佛山 中国 528311）
（3 广东美的集团中央研究院 佛山 中国 528311）
摘要：针对破壁机在高转速工作时出现较大噪声的问题，进行了破壁机振动
噪声产生机理及传递路径的分析，然后通过振动噪声试验解决方案LMS Test.lab
进行声源识别和模态等测试分析，并结合CAE仿真的方法得到破壁机的振动响应
振型。通过实验结果表明，仿真和试验结果相吻合，从而明确了激振源和解决噪
声问题的思路，本研究工作对破壁机的振动噪声抑制有重要的指导意义。
关键词：破壁机，LMS Test.lab，模态测试，ODS测试
1 引言
随着豆浆机使用的日益普及，作为豆浆机升级产品的破壁机因转速高破碎效
果好等因素而受到市场的青睐，而噪声问题成为影响破壁机性能体验的关键因素。
而振动噪声问题的解决不仅需要信号的采集，同时需要对信号处理分析等要求。
LMS Test.Lab是一整套的振动噪声试验解决方案，是高速多通道数据采集与
试验、分析、电子报告工具的完美结合，包括数据采集、数字信号处理、结构试
验、旋转机械分析、声学和环境试验。
通过LMS Test.Lab的采集分析系统可以获得破壁机实际的模态振型和ODS振
型，与CAE振动响应仿真结合，从而为得出了有益的结论。为破壁机的振动噪声
研究提供了一个新的思路和方法。
2 传递路径分析与声源识别
2.1 破壁机噪声传递路径分析
破壁机主要由机头（含电机，控制板，刀架等）、机壳（盛装食材）、底座（支
撑机身）三部分构成，工作时电机超高速运转（14900rpm），带动不锈钢刀片，
在杯体内对食材进行超高速切割和粉碎，从而打破食材中细胞的细胞壁，将细胞
2 / 5
中的营养物质充分释放出来。
破壁机工作时的噪声主要来源和传递路径分析如图1所示：
图1 噪声主要来源和传递路径分析
2.2 破壁机噪声声源识别
声压全息法测试: 对破壁机采用近场声压测试，用麦克风测试距离被测物体
表面10mm处的声压，获得各个点的频谱，然后按照频段将各个点的值画成等
高线，数值大小用颜色表示。
图2 声压全息法声源识别（250HZ）
声压全息法测试结果显示：转速基频250Hz异音为主要异音频率，主要集中
在杯座和底座，其中底座主要是3个侧面辐射出去，基座底部基频噪声较高，靠
近后排风口处最高。
刀片工作引
起的流体声
气流流动
噪声
电机振动
电机噪声
电机支架+
橡胶脚
基座杯座杯体进风道杯盖刀片工作引起的流体脉动风扇噪声刀片振动上隔振垫片下隔振垫片
出风道出风口
进风口
3 / 5
3仿真模型与测试的对比及分析
3.1 建立结构有限元模型和模态几何模型
仿真边界条件设置：整个破壁机采用重力作用下的预应力分析，底座胶垫底
面和地面采用固定支撑，转子表面添加频率为250Hz的旋转离心力2.167N，杯
中的水用质量点等效，绑定在杯子中部。将偏心力加载到电机结构有限元模型中，
进行振动响应分析，获得各倍频下的振动响应（重点为基频）。
图3 整机有限元3D模型 图4 整机模态测点几何模型
3.2 ODS和模态测试分析
利用LMS Test.Lab的Modal模块和ODS模块对整机的模态和ODS进行测试，
重点关注基频附近的模态振型。通过ODS振型与谐响应仿真对比，可验证仿真
的准确性。
图5 整机ODS@基频238-270Hz 图6 整机谐响应仿真@250Hz
对比结果显示：电机基频250Hz激励下杯座振动谐响应振型和ODS测试结
果符合，推测激励源为电机的不平衡力。降噪方法是降低电机的不平衡力，或通
4 / 5
过隔振设计，降低传递到底座和杯座上的振动。
同时通过对比238-270Hz的ODS振型和结构模态，发现杯座无250Hz附近
模态频率，而在基座上存在多个局部模态，基座模态测试如下图所示：
图7 基座模态测试 图8 基座模态@240Hz
底座上存在250Hz附近局部模态以变形为主，而整机基频的振动为刚体振动，
也有一定的变形量，固可通过改进基座结构，增加刚度，减少基座变形量，可以
减少基座振动，从而减少声辐射，但这不是主要影响因素。
5 最终降噪方案
通过上述LMS Test.Lab软件里ODS振型与CAE振动响应仿真结果对比，可知
250Hz激励源为电机的不平衡力引起，而由于破壁机实际工作状态导致电机不平
衡力不可避免，无法直接降低电机的不平衡力，最终确定250Hz基频噪声的解决
方案为采用隔振结构的方案，降低传递到底座和杯座上的振动，最终方案及效果
对比如下：
图9减震垫实物 图10 减震垫参数对比
5 / 5
图11 阻尼垫前后噪声测试值对比
采用高阻尼减振垫对比原橡胶垫相比，声压级在250Hz基频段降噪8dB(A)
左右。
表1最终方案声功率优化结果对比
采用减振垫+工字垫方案的平均声功率相比原方案可降低3.76dB(A)，该方案
作为最终优化方案。
6 结论
本文主要是解决破壁机高速工作时噪声大问题，从噪声机理和振动传递路径
分析入手，通过LMS Test.lab软件与CAE分析软件相结合，对破壁机系统的模态，
ODS和振动响应进行分析，通过CAE振动响应仿真与ODS测试结果对比，验证
了仿真的准确性，同时明确了噪声的激励源和传递放大位置，为噪声优化方案指
明了方向，通过对破壁机的隔振进行重新设计后，声功率降低明显，满足使用要
求，也证明了LMS Test.lab与CAE有限元分析软件结合的方法对于解决机电产品
的振动噪声问题是行之有效的。
0
10
20
30
40
50
60
70
80
原机
采用高阻尼减振垫
频率/Hz
d
B
（
A
）