[发明专利]一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法

权利要求书

1.一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立齿轮箱的基准体尺寸模型；

步骤2：将齿轮箱的实体模型划分为多个子系统，分别获取各个子系统的模态密度和内损耗因子；

步骤3：将子系统分别合并到齿轮箱的基准体尺寸模型的基本等效面上，并计算等效到基本等效面上的各子系统模型的参数；

步骤4：基于等效到基本等效面上的各子系统模型的参数，确定每个基本等效面的下限频率；

步骤5：基于每个基本等效面的下限频率，计算每个基本等效面的厚度；

步骤6：将等效到基本等效面上的各子系统模型的参数和每个基本等效面的厚度植入齿轮箱的基准体尺寸模型，获得六面体等效模型。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤1中基于ISO 3744:1994标准建立齿轮箱的基准体尺寸模型，齿轮箱的基准体尺寸模型为包络齿轮箱的最小壳体。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤2中将齿轮箱的实体模型划分为多个子系统的划分原则是建立的子系统必须能够清楚地表示出振动能量的输入、存储、损耗和传输的特性。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤3中子系统分别合并的原则是将具有相同方向的子系统进行合并。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤3中等效到基本等效面上的各子系统模型的参数包括模态密度和内损耗因子，计算等效到基本等效面上的各子系统模型的参数时，将具有相同方向的子系统的模态密度进行叠加、内损耗因子进行平均运算，作为等效到基本等效面上的各子系统模型的参数。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤4中确定基本等效面的下限频率采取的方法是对基本等效面进行模态分析，模态数大于等于5时对应的中心频率确定为基本等效面的下限频率。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮箱全局等效统计能量分析建模方法，其特征在于，所述步骤5中利用公式(1)计算每个基本等效面的厚度

其中，f_cr为基本等效面的下限频率，D为基本等效面的弯曲刚度，h为基本等效面的厚度，D＝EI/(1-μ²)，I为板的宽惯量矩，I＝h³/12，G是剪切模量，μ为泊松比，E为弹性模量，G＝E/2(1+μ)，ρ为结构的材料密度，c₀为介质中的声传播速度。