其中排气管路为不锈钢材质，且实际工作过程不涉及失效问题，所以排气管仿真分析过程中，可将其视为线弹性材质。但由于排气管路结构刚度较低，易在使用中发生变形等问题，在排气管固频、阵型仿真分析过程中，应保证仿真分析模型与实物模型的结构尺寸精度，以提高模型仿真分析精度。
考虑到排气管路的连接状态，可采用两种简化分析方法建立排气管路仿真分析模型：
（1）模型1：压缩机-底板-橡胶垫-排气管-回气管等全部件仿真分析模型，如图2所示。
图2 模型1全部件仿真分析模型
（2）模型2：单排气管部件仿真分析模型，如图3所示。
图3 模型2单排气管部件仿真分析模型
将压缩机排气管作为研究对象，适当简化边界条件，考虑排气管与左侧压缩机壳体的连接，简化为固定约束5，考虑排气管与右侧与箱体的连接，简化为固定约束6，管路采用壳单元，减震垫采用实体单元，单元总数32861个。
对上述简化排气管分析模型进行仿真分析及实验验证，确定各仿真分析模型的准确性。
3
实验验证
采用传函判别法，利用力锤为激励输入端，排气管加速度信号为激励响应端，测试压缩机排气管固有频率。 [5]
图4 管路固频测试实验
考虑到管路实际共振问题主要为上下方向振动，选取管路中间位置布置加速度传感器作为加速度拾振点，布置三向加速度传感器，其中传感器重量5g，排气管总重量75g，压缩机减震垫重量15g，加速度传感器重量对整体结构振动状态影响较小。为有效测试排气管路固有频率，在管路适当位置共设置18个激振点，激振点位置布置如图4所示，在激振点位置分别进行三向激励，测试拾振点响应，得到排气管振动传递函数及固有频率。
由于排气管路为三维空间管路结构，相关模态数据测试复杂且精度较低，且考虑排气管路为线弹性材料，为提高管路分析效率，将固频测试实验与模态仿真分析相结合，通过固频测试数据与仿真分析模型对标，在保证分析精度的基础上，利用仿真分析结果确定结构模态数据，排气管固有频率相关测试结果见表1所列。
结合实验及仿真分析结果，可得结论如下：
（1）模型1、模型2固频仿真分析结果与实验结果均较为接近，模型1固频分析最大误差为2.8Hz，模型2固频分析最大误差为2.9Hz；
（2）压缩机排气管简化分析模型1及模型2设置较为合理，可在一定程度上反映机械室管路固频特性；
（3）模型1、模型2固频仿真分析精度相近，但模型2网格总数约为模型1网格总数的1/10，模型处理快捷，计算简便，且仿真分析误差相对较小。
综合考虑计算误差、计算成本、模型处理复杂程度，最终确定模型2为排气管振动分析主要仿真模型。
（未完待续）
本文作者
美的集团冰箱事业部 王利亚 黄文才 江俊 李语亭 钟泽
参考文献
[1] 张奎, 朱小兵等. 用于冰箱压缩机管路减振的动力吸振器设计[J].电器, 2013(S1): 721-726.
[2] 鲍敏, 李乾坤等. 冰箱管路系统的振动分析及优化设计[J]. 日用电器, 2019.
[3] 周更生, 张磊. 冰箱压缩机配管振动噪声仿真及结构优化[J]. 中国家用电器技术大会, 2013.
[4] 张亚虎, 方忠诚, 彭勇,等. 阻尼减振原理在吹胀蒸发器噪音改善中的应用[J]. 家电科技, 2015(01):65-67.
[5] 杜功焕. 声学基础[M]. 第二版. 南京：南京大学出版社, 2001:19-26.
来源：《家电科技》2020年第五期返回搜狐，查看更多