基于人机工程学的滚筒洗衣机气流噪声的研究及评价

发布时间：2017-05-11 05:00

  本文关键词：基于人机工程学的滚筒洗衣机气流噪声的研究及评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,噪声污染愈发严重,家电发出的噪声严重影响了人们的生活,其中滚筒洗衣机的噪声问题尤为突出。气流噪声是滚筒洗衣机脱水状态下的主要噪声之一,目前缺乏有效的降噪措施。本文主要研究某型滚筒洗衣机达到最高转速1480r/min时发出的气流噪声问题,旨在通过优化关键部位的结构,从声源处降低滚筒洗衣机的气流噪声,并且尽量使人机效益最大化。为了达成这个目的,本文不仅研究气流噪声的降噪措施,还引入人机工程学的知识,建立综合评价体系,选择最优方案。在研究降噪措施时,首先,运用有限元分析软件模拟原始方案的筒内气体流动,并通过实验验证仿真模型的正确性。其次,运用气动声学的知识分析滚筒洗衣机气流噪声问题,提出改进方案。并进行仿真模拟,得到并分析它们的流场和声场数据,找到影响气流噪声的因素,并在此基础上不断地进行新方案的提出和仿真,深入优化,从不同的角度降低气流噪声,同时,根据噪声分析的结果,对滚筒洗衣机的产品设计提出指导建议。最终,滚筒洗衣机的内筒和三角支架部分的气流噪声都实现下降,其中,内筒部分气流噪声的最大降幅达到6.7dB,而三角支架部分的气流噪声又分三个角度降噪,其中空腔部分实现降噪3.7dB;大孔部分实现降噪5.8dB；支架形状部分实现降噪4.3dB。在兼顾人机效益时,本文引入人机工程学的知识,分别从人和机的角度考虑人机的相互影响,并提出评价标准,然后建立基于人机效益的噪声方案评价体系,通过矩阵运算,选择出最符合实际需要的方案。最终,内筒部分的最佳方案为方案2(即“碗型”内筒、“筒型”外筒方案),三角支架部分的最佳方案为方案14(即空腔短20mm方案)。
【关键词】：滚筒洗衣机 气流噪声 人机工程学 综合评价 层次分析法
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM925.33;TB18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题背景和意义9
• 1.2 洗衣机的发展趋势9-10
• 1.3 滚筒洗衣机概述10-11
• 1.4 国内外研究现状11-12
• 1.4.1 国外研究现状11-12
• 1.4.2 国内研究现状12
• 1.5 论文组织结构12-15
• 第二章 人机工程学在洗衣机噪声研究上的应用15-21
• 2.1 人机工程学概述15-16
• 2.1.1 人机工程学的定义15
• 2.1.2 人机工程学的设计原则15-16
• 2.1.3 人机工程学在噪声研究上的应用16
• 2.2 滚筒洗衣机噪声中机的因素16
• 2.2.1 滚筒洗衣机的工作原理16
• 2.2.2 滚筒洗衣机的主要噪声源16
• 2.3 滚筒洗衣机噪声中人的因素16-18
• 2.3.1 噪声的定义16-17
• 2.3.2 噪声对人的影响17
• 2.3.3 听觉感知过程17-18
• 2.4 噪声评价18-20
• 2.4.1 物理声学中的噪声评价18
• 2.4.2 心理声学中的噪声评价18-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 滚筒洗衣机筒内气流的流场仿真及其验证21-27
• 3.1 计算流体动力学基本理论21-22
• 3.1.1 流体动力学控制方程21-22
• 3.2 模型的建立和简化22
• 3.3 动参考系的选择和网格划分22-23
• 3.3.1 动参考系的选择22
• 3.3.2 网格的划分22-23
• 3.4 计算模型的确立23
• 3.5 收敛标准23-24
• 3.6 流场仿真结果和验证24-26
• 3.6.1 验证依据的选择24
• 3.6.2 结果分析和验证24-26
• 3.7 本章小结26-27
• 第四章 气动噪声理论研究27-33
• 4.1 声波的性质27-29
• 4.1.1 声波方程27-28
• 4.1.2 声波的叠加28-29
• 4.2 流体动力声源29-31
• 4.2.1 声学相似理论29-30
• 4.2.2 FW-H声波波动方程30-31
• 4.3 气动声学理论在滚筒洗衣机气流噪声上的应用31-32
• 4.4 本章小结32-33
• 第五章 滚筒洗衣机气流噪声分析33-53
• 5.1 内筒部分气流噪声分析33-38
• 5.1.1 改进方向133-35
• 5.1.2 改进方向235-37
• 5.1.3 改进方向337-38
• 5.2 三角支架部分气流噪声分析38-48
• 5.2.1 空腔对气流噪声的影响38-45
• 5.2.2 大孔径向位置对气流噪声的影响45-47
• 5.2.3 三角支架形状对气流噪声的影响47-48
• 5.3 噪声研究对产品设计的指导48-51
• 5.3.1 内筒部分对产品设计的建议48-50
• 5.3.2 三角支架部分对产品设计的建议50-51
• 5.4 本章小结51-53
• 第六章 基于人机效益的噪声方案评价体系53-67
• 6.1 评价方法的选择53
• 6.2 多级综合评价53-55
• 6.2.1 建立因素集54
• 6.2.2 建立权重集54
• 6.2.3 建立评价集54
• 6.2.4 无量纲化处理54
• 6.2.5 一级综合评价54-55
• 6.2.6 二级综合评价55
• 6.2.7 评价指标的处理方法55
• 6.3 层次分析法55-56
• 6.3.1 层次分析法特点55
• 6.3.2 层次分析法的基本步骤55-56
• 6.4 建立内筒气流噪声的多级评价体系56-62
• 6.4.1 建立因素集57
• 6.4.2 建立权重集57-58
• 6.4.3 建立评价集58-59
• 6.4.4 无量纲化处理59-60
• 6.4.5 建立评价矩阵60-61
• 6.4.6 一级级综合评价61
• 6.4.7 二级综合评价61
• 6.4.8 三级综合评价61-62
• 6.5 建立三角支架部分气流噪声的多级评价体系62-65
• 6.5.1 建立因素集62-63
• 6.5.2 建立权重集63
• 6.5.3 建立评价集63
• 6.5.4 无量纲化处理63-64
• 6.5.5 建立评价矩阵64
• 6.5.6 一级综合评价64
• 6.5.7 二级综合评价64-65
• 6.6 本章小结65-67
• 第七章 总结与展望67-69
• 7.1 全文总结67
• 7.2 工作展望67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-73

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本文编号：356261