CN112231950B - 一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备，通过以仿真模拟环境为基础，以机组壳体的整体全面的振动信息为噪声源，评判机组整体噪声的声场分布特性更为精确，从而节约成本，也利于具体深入的分析与研究，设计周期较短，能从设计阶段就考虑降噪优化方案；噪声源的获取采用实际参数输入，获得机组整机运行状态下的振动响应数据更为真实，同时多体动力学仿真与噪声仿真数据的交换具有一定的兼容性，仿真计算时读取数据比较容易；再者，计算采用噪声有限元计算方法中的自动完美匹配层技术对壳体表面进行无反射全吸声条件处理，在使用较少的声学网格、减少噪声仿真计算量的同时可以更为真实的考虑鼓风机壳体振动的声辐射状态。

Description

一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及单级离心鼓风机技术领域，尤其涉及一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备。

背景技术

单级离心鼓风机作为一种强噪音设备，其噪声主要包括三大部分：机械噪声、气动噪声与电磁噪声。机械噪声是由转子偏心不平衡、齿轮啮合、轴承油膜震荡以及气流激振等原因引起机组壳体的振动产生，也可称为振动噪声。电磁噪声是由电磁场的周期性激励引起。但一般鼓风机的生产厂家采用的电机均由电机生产厂家提供,鼓风机生产厂家一般不作电机内部处理。气动噪声是由离心鼓风机高速运行时，其内部高速气流与旋转件、静止件和进排气管等相互作用而产生。虽然对于单级离心鼓风机，气动噪声声级高，频率突出，但机组振动一方面难以避免，即使转子、轴承等达到理想状态，机组也会由于齿轮啮合力的存在而产生振动噪声，另一方面机壳由于受到气流激振而发生振动，振动是气流激振的一种表现形式，可见机组振动噪声与气动噪声相互耦合，机组的整体噪声水平反应的是振动噪声与气动噪声的最终耦合效果，因此振动噪声作为单级离心鼓风机噪声的重要组成部分，对其预测方法以及分布特性等方面的探索仍具有较高的研究价值。

现有技术存在以下缺点：(1)目前针对单级高速离心鼓风机的振动噪声研究多数仍旧基于实验测量方法，虽然可以精确得到产品的噪声等级，但由于鼓风机产品结构复杂程度以及尺寸的增大使得噪声测试环境变得复杂，需要更为昂贵的资金与人力投入，在缺乏精密噪声测量仪器的情形下，获得的测试参数就较为粗糙，因此噪声结果对于测量仪表的精度具有较大的依赖性。(2)目前在机组轴承、机壳等典型测点布置有限的传感器获得测点处振速或者振动加速度，从而获得机组振动噪声的频谱分布信息。然而，有限的测点信息是很难评判机组整体噪声的声场分布特性，进而导致缺乏具体深入的分析与研究。(3)对于高压比、高转速、复杂机壳的离心鼓风机的振动仿真研究仍旧处于空白状态，也没有形成较为完善有效的振动噪声仿真预测方法。(4)目前对于振动噪声源的获得主要通过多体动力学仿真来实现，然而，现有多体动力学仿真对于噪声源数据的输出采用一些近似与简化处理计算，未能考虑机组整机运行状态下的振动响应，同时现有多体动力学仿真的局限性还在于噪声仿真数据的交换上存在一定程度的“不兼容性”，导致仿真计算时读取数据比较困难。(5)现有单级离心鼓风机降噪措施主要是在实验测试基础上，改变噪声的频率或传播特性，然而这些方法对于详细声场分布及其特性缺乏具体的分析和研究，故而通过不同方案的对比与试错达到降噪的目的，有时降噪措施并不都能达到理想的效果，而且设计与测试周期较长，不能从设计阶段就考虑降噪优化方案。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备。

一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法，所述方法包括：获取目标单级离心鼓风机的基本信息，所述基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息；根据所述基本信息，建立多体动力学仿真模型，对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；根据所述多体动力学仿真，计算所述目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应；根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型；基于所述声学有限元网格模型，根据所述振动响应，对所述目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果；根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

在其中一个实施例中，所述根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣之后，还包括：根据所述预测结果，对应定制所述目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。

在其中一个实施例中，所述根据所述基本信息，建立多体动力学仿真模型，对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真，具体为：根据所述结构模型信息，建立所述目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立所述目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；根据所述机组装配信息，对所述各零部件模型和所述对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；根据所述输入载荷信息，对所述初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。

在其中一个实施例中，所述根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的声学有限元网格模型，具体为：基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；对所述空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。

在其中一个实施例中，所述根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的声学有限元网格模型之后，还包括：采用噪声有限元计算方法中的自动完美匹配层技术，对所述目标单级离心鼓风机的壳体表面进行无反射全吸声条件处理。

一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测装置，包括信息获取模块、动力学仿真模块、振动响应模块、声学模型模块、噪声分析模块和噪声预测模块，其中：所述信息获取模块用于，获取目标单级离心鼓风机的基本信息，所述基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息；所述动力学仿真模块用于，根据所述基本信息，建立多体动力学仿真模型，对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；所述振动响应模块用于，根据所述多体动力学仿真，计算所述目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应；所述声学模型模块用于，根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型；所述噪声分析模块用于，基于所述声学有限元网格模型，根据所述振动响应，对所述目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果；所述噪声预测模块用于，根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

在其中一个实施例中，所述装置还包括定制方案模块：所述定制方案模块用于，根据所述预测结果，对应定制所述目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。

在其中一个实施例中，所述动力学仿真模块包括部件建立单元、关系定义单元和载荷输入单元，其中：所述部件建立单元用于，根据所述结构模型信息，建立所述目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立所述目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；所述关系定义单元用于，根据所述机组装配信息，对所述各零部件模型和所述对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；所述载荷输入单元用于，根据所述输入载荷信息，对所述初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。

在其中一个实施例中，所述声学模型模块包括建模单元和填充单元，其中：所述建模单元用于，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；所述填充单元用于，对所述空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。

一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述各个实施例中所述的一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法的步骤。

上述一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法、装置及设备，首先，以仿真模拟环境为基础，无需昂贵的资金与人力投入，而且以机组壳体的整体全面的振动信息为噪声源，评判机组整体噪声的声场分布特性更为精确，也利于具体深入的分析与研究，设计周期较短，能从设计阶段就考虑降噪优化方案；而且，噪声源的获取采用实际用齿轮、轴承等参数输入，获得机组整机运行状态下的振动响应数据更为真实，同时多体动力学仿真与噪声仿真数据的交换具有一定的兼容性，仿真计算时读取数据比较容易；再者，计算采用噪声有限元计算方法中的AML(自动完美匹配层)技术对壳体表面进行无反射全吸声条件处理，在使用较少的声学网格、减少噪声仿真计算量的同时可以更为真实的考虑鼓风机壳体振动的声辐射状态。

附图说明

图1为一个实施例中一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法的流程示意图；

图2为另一个实施例中一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法的流程示意图；

图3为一个实施例中一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测装置的结构框图；

图4为另一个实施例中一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测装置的结构框图；

图5为一个实施例中动力学仿真模块的结构框图；

图6为一个实施例中声学模型模块的结构框图；

图7是一个实施例中设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请提供的一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法，不仅适用于单级离心鼓风机振动噪声的仿真预测，也适用于其它类似离心与轴流类型旋转机械。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法，包括以下步骤：

S110获取目标单级离心鼓风机的基本信息，基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息。

具体地，对目标单级离心鼓风机进行建模之前，需要获取目标单级离心鼓风机的一些基本信息，包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息。其中，输入载荷信息即为目标单级离心鼓风机整机的总体输入载荷，包括转子偏心不平衡、齿轮啮合、气流激励振荡；结构模型信息即为目标单级离心鼓风机的整机结构模型；机组装配信息即为目标单级离心鼓风机的实际组装方式。

S120根据基本信息，建立多体动力学仿真模型，对目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。

具体地，根据目标单级离心鼓风机实际结构建立机组各零部件模型，根据振动噪声分析的需要，对应建立鼓风机的关键部件，然后对鼓风机各零部件按照实际组装方式进行装配约束关系定义，最后给定机组总体输入载荷进行多体多力学运动仿真，输出鼓风机整机动力激励载荷。

其中齿轮噪声主要时由于轮齿啮合力产生，在啮合时，啮合力不断的改变其大小、方向和作用点，从而引起齿轮的振动，而啮合力的变化主要考虑是由齿轮啮合刚度的变化来计算，齿轮啮合刚度定义为：

K(t)＝k_p×k(t)

c₁＝-0.00854，c₂＝-0.11654，c₃＝2.9784，c₄＝-0.00635，c₅＝0.00529

其中：b为齿宽，z_v1、z_v2为齿数，y₁、y₂为齿顶修正系数，h为齿高，β₀为螺旋角。

其中：

ε_α为重合度，ε_β为端面重合度，Z为齿数。

在一个实施例中，步骤S120具体为：根据结构模型信息，建立目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；根据机组装配信息，对各零部件模型和对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；根据输入载荷信息，对初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。具体地，首先根据目标单级离心鼓风机实际结构建立机组各零部件模型，根据振动噪声分析需要只需建立鼓风机的关键部件，如蜗壳、增速箱、进气系统、高速与低速转子组系统等，省略与简化对噪声影响不大的其它非重要零部件。接下来对鼓风机各零部件按照实际组装方式进行装配约束关系定义，主要对转轴与叶轮以及齿轮轴与齿轮进行固定副约束，大小齿轮进行齿轮副约束，增速箱壳体与转轴进行轴承关系约束以及壳体之间进行固定关系定义。最后给定机组总体输入载荷(包括转子偏心不平衡、齿轮啮合、气流激励振动)进行多体多力学运动仿真，输出鼓风机整机动力激励载荷。

S130根据多体动力学仿真，计算目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应。

具体地，根据步骤S120中多体多力学运动仿真得到的激励，计算机组壳体在此激励下的振动响应，为后续振动噪声源的数据提取做准备。

如果机组轴承、机壳等典型测点布置有限的传感器获得测点处振动位移、振速或者振动加速度等振动信息，也可以利用模态扩展方法更为精确的获得目标单级离心鼓风机机组壳体振动响应。假设鼓风机机组试验测试只有m个自由度，其特征向量表示为[V_m]，试验测得的机组模型的振动矢量为[S_m]，引入模态参与因子[T]，则试验测得的振动响应矢量投影至机组模型上，可以得到：

[S_m]＝[V_m]·[T]

因此：[T]＝[S_m]^-1·[V_m]，

而鼓风机机组模型实际自由度为n,其特征向量为[V_n]，则可以有模态参与因子可以获得其振动响应为：[S_n]＝[V_n]·[T]。

S140根据机组装配信息，基于多体动力学仿真模型，建立目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型。

具体地，根据目标单级离心鼓风机机组装配方式，建立目标单级离心鼓风机的振动噪声计算有限元模型。

在一个实施例中，步骤S140具体为：基于多体动力学仿真模型，建立目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；对空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。具体地，在步骤S130中建立的多体动力学仿真模型的基础上建立鼓风机空气声场传播模型，然后对声场模型进行声学网格填充，声学网格最小尺寸根据鼓风机所需计算最大频率来确定。

在一个实施例中，步骤S140之后，还包括：采用噪声有限元计算方法中的自动完美匹配层技术，对目标单级离心鼓风机的壳体表面进行无反射全吸声条件处理。具体地，为了提高机组噪声仿真精度，计算采用噪声有限元计算方法中的AML(自动完美匹配层)技术对壳体表面进行无反射全吸声条件处理，可以更为真实的考虑鼓风机壳体振动的声辐射状态。

S150基于声学有限元网格模型，根据振动响应，对目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果。

具体地，对于单级离心鼓风机，转子偏心不平衡、齿轮啮合、气流激励振动等因素最终表现为机组壳体的振动，因此可将步骤S130中的壳体振动响应作为噪声源进行分析处理。具体是将壳体的振动响应数据转移映射至声学模型中，由于声学网格与结构网格的尺寸差异需要将振动响应数据积分插值到声学网格上，另外由于振动响应为时域数据，对其进行傅里叶变换处理将振动响应由时域转化到频域；最终以转化的等效声源进行噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果。

S160根据振动噪声分析结果，预测目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

具体地，根据步骤S150中获得的噪声分析结果可以预测鼓风机噪声大小，频谱分布可以获得机组噪声品质优劣。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S160之后，还包括：

S170根据预测结果，对应定制目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。具体地，可以根据步骤S160所预测的结果，从而针对性的制定相应的结构优化降噪方案，达到降低鼓风机噪声水平的目的。

上述实施例中，首先，以仿真模拟环境为基础，无需昂贵的资金与人力投入，而且以机组壳体的整体全面的振动信息为噪声源，评判机组整体噪声的声场分布特性更为精确，也利于具体深入的分析与研究，设计周期较短，能从设计阶段就考虑降噪优化方案；而且，噪声源的获取采用实际用齿轮、轴承等参数输入，获得机组整机运行状态下的振动响应数据更为真实，同时多体动力学仿真与噪声仿真数据的交换具有一定的兼容性，仿真计算时读取数据比较容易；再者，计算采用噪声有限元计算方法中的AML(自动完美匹配层)技术对壳体表面进行无反射全吸声条件处理，在使用较少的声学网格、减少噪声仿真计算量的同时可以更为真实的考虑鼓风机壳体振动的声辐射状态。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测装置200，该装置包括信息获取模块210、动力学仿真模块220、振动响应模块230、声学模型模块240、噪声分析模块250和噪声预测模块260，其中：

信息获取模块210用于，获取目标单级离心鼓风机的基本信息，基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息；

动力学仿真模块220用于，根据基本信息，建立多体动力学仿真模型，对目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；

振动响应模块230用于，根据多体动力学仿真，计算目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应；

声学模型模块240用于，根据机组装配信息，基于多体动力学仿真模型，建立目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型；

噪声分析模块250用于，基于声学有限元网格模型，根据振动响应，对目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果；

噪声预测模块260用于，根据振动噪声分析结果，预测目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

在一个实施例中，如图4所示，装置还包括定制方案模块270，其中：定制方案模块270用于，根据预测结果，对应定制目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。

在一个实施例中，如图5所示，动力学仿真模块220包括部件建立单元221、关系定义单元222和载荷输入单元223，其中：部件建立单元221用于，根据结构模型信息，建立目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；关系定义单元222用于，根据机组装配信息，对各零部件模型和对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；载荷输入单元223用于，根据输入载荷信息，对初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。

在一个实施例中，如图6所示，声学模型模块240包括建模单元241和填充单元242，其中：建模单元241用于，基于多体动力学仿真模型，建立目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；填充单元242用于，对空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。

在一个实施例中，装置还包括吸声处理模块，其中：吸声处理模块用于，采用噪声有限元计算方法中的自动完美匹配层技术，对目标单级离心鼓风机的壳体表面进行无反射全吸声条件处理。

在一个实施例中，提供了一种设备，该设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该设备的处理器用于提供计算和控制能力。该设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该设备的数据库用于存储配置模板，还可用于存储目标网页数据。该设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测方法，其特征在于，包括：

获取目标单级离心鼓风机的基本信息，所述基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息；

根据所述基本信息，建立多体动力学仿真模型，对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；具体地：根据所述结构模型信息，建立所述目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立所述目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；

根据所述机组装配信息，对所述各零部件模型和所述对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；

根据所述输入载荷信息，对所述初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；

齿轮噪声根据轮齿啮合力来计算，轮齿啮合力的变化由齿轮啮合刚度变化来计算，齿轮啮合刚度定为：

K(t)＝k_p×k(t)

c₁＝-0.00854，c₂＝-0.11654，c₃＝2.9784，c₄＝-0.00635，c₅＝0.00529

其中：b为齿宽，Zv1、Zv2为齿数，y1、y2为齿顶修正系数，h为齿高，β₀为螺旋角；

ε_α为重合度，ε_β为端面重合度，Z为齿数；

根据所述多体动力学仿真，计算所述目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应；

根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型；

基于所述声学有限元网格模型，根据所述振动响应，对所述目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果；

根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣之后，还包括：

根据所述预测结果，对应定制所述目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的声学有限元网格模型，具体为：

基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；

对所述空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的声学有限元网格模型之后，还包括：

采用噪声有限元计算方法中的自动完美匹配层技术，对所述目标单级离心鼓风机的壳体表面进行无反射全吸声条件处理。

5.一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测装置，其特征在于，包括信息获取模块、动力学仿真模块、振动响应模块、声学模型模块、噪声分析模块和噪声预测模块，其中：

所述信息获取模块用于，获取目标单级离心鼓风机的基本信息，所述基本信息包括输入载荷信息、结构模型信息和机组装配信息；

所述动力学仿真模块用于，根据所述基本信息，建立多体动力学仿真模型，对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；具体地：根据所述结构模型信息，建立所述目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立所述目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；根据所述机组装配信息，对所述各零部件模型和所述对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；根据所述输入载荷信息，对所述初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真；

齿轮噪声根据轮齿啮合力来计算，轮齿啮合力的变化由齿轮啮合刚度变化来计算，齿轮啮合刚度定为：

K(t)＝k_p×k(t)

c₁＝-0.00854，c₂＝-0.11654，c₃＝2.9784，c₄＝-0.00635，c₅＝0.00529

其中：b为齿宽，Zv1、Zv2为齿数，y1、y2为齿顶修正系数，h为齿高，β₀为螺旋角；

ε_α为重合度，ε_β为端面重合度，Z为齿数；

所述振动响应模块用于，根据所述多体动力学仿真，计算所述目标单级离心鼓风机机组壳体的振动响应；

所述声学模型模块用于，根据所述机组装配信息，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机声学有限元网格模型；

所述噪声分析模块用于，基于所述声学有限元网格模型，根据所述振动响应，对所述目标单级离心鼓风机进行振动噪声声源处理和噪声辐射计算，得到振动噪声分析结果；

所述噪声预测模块用于，根据所述振动噪声分析结果，预测所述目标单级离心鼓风机的机噪声大小和噪声品质优劣。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括定制方案模块：

所述定制方案模块用于，根据所述预测结果，对应定制所述目标单级离心鼓风机的结构优化降噪方案。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述动力学仿真模块包括部件建立单元、关系定义单元和载荷输入单元，其中：

所述部件建立单元用于，根据所述结构模型信息，建立所述目标单级离心鼓风机机组各零部件模型，并根据振动噪声分析所需，建立所述目标单级离心鼓风机中的对应部件模型；

所述关系定义单元用于，根据所述机组装配信息，对所述各零部件模型和所述对应部件模型进行装配约束关系定义，得到初始模型；

所述载荷输入单元用于，根据所述输入载荷信息，对所述初始模型进行载荷输入，得到多体动力学仿真模型，并对所述目标单级离心鼓风机进行多体动力学仿真。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述声学模型模块包括建模单元和填充单元，其中：

所述建模单元用于，基于所述多体动力学仿真模型，建立所述目标单级离心鼓风机的空气声场传播模型；

所述填充单元用于，对所述空气声场传播模型进行声学网格填充，得到声学有限元网格模型。

9.一种单级离心鼓风机的噪声仿真预测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

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