冰箱工作声音不正常

冰箱工作时一直发出噪音？科学家发现的新方法能否解决这个问题？

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为了更直观地描述2种方法的固有频率之间的误差，笔者对计算结果进行对比。

可以发现：当s=9时，前60阶特征频率误差在3%以下，因此该建模方法具有可靠的计算结果。

由于压缩机舱空间较为紧凑，所以附加的ABH梁的几何设计要根据实际空间尺寸来确定。

已有的研究结果表明，ABH效应在通过频率fcut-on之后具有更好的实现效果，在文献中可得到fcut-on的计算。
模态损耗因子的大小可以反映ABH结构在设计频段内能量聚焦能力的高低。

因此，在设计ABH结构时，计算系统模态损耗因子是在整个频段内实现振动能量集中耗散的关键步骤。

楔形端长度LABH与fcut-on成反比关系，即ABH设计需要较大的长度满足更低频率的阻尼损耗效应；但由于实际空间限制，需要将该长度设置为可安装的最大尺寸。

可知：选择LABH和hb分别为10cm和0.225cm，能够获得较低的通过频率，且能够满足实际压缩机舱尺寸布置限制；幂律系数ε取0.1，梁和阻尼层损耗因子分别为0.001和0.35。

由于阻尼层的厚度也是影响模态损耗因子的主要参数之一，该ABH梁在尖端黏贴薄层阻尼后产生的振动抑制效果在频率大于fcut-on后，其宽带阻尼效果趋于稳定，楔形端将激励力所产生的能量有效汇聚，并通过阻尼耗散；阻尼层厚度为0时，梁的模态损耗因子为材料本身的损耗因子系数，不会产生变化。

但是附加一定厚度的阻尼层之后，在通过频率之前的频段模态损耗因子大于0.001，这意味着在较低的频率下的振动能量耗散也可以实现。
但由于阻尼层厚度增加会增大相应的附加质量，且ABH效应的实现仅需要敷设少量的阻尼材料，所以笔者选择0.15cm厚度作为后续分析的阻尼层参数。

为了说明ABH被用作压缩机动力吸振器时的振动抑制有效频段，笔者使用小波变换技术对压缩机左侧绞脚的稳态振动信号进行时频域变换，以确定其主要的振动能量分布频带，并将其与设计模型的模态损耗因子计算频段进行对比。

压缩机的振动能量在1000Hz以下时比较集中，即将压缩机的振动能量抑制在该频段内更加有效。同时，图中模态损耗因子的计算结果可以与压缩机振动能量集中频段相吻合，在理论上验证了该ABH模型具有振动能量耗散的能力。

所以，接下来，笔者将该模型的实验验证频段设置在压缩机1000Hz以下的能量集中频段。
笔者采用3D打印的方式，打印了实验中使用的ABH动力吸振器主体部分。其中，ABH梁总长度为13cm，楔形段长度为10cm，使用的材料为316L不锈钢，阻尼层材料为3M公司生产的软橡胶阻尼，阻尼层厚度为0.15cm。

冰箱压缩机与冰箱压缩机舱底板有4个连接点。其中，压缩机前侧2个底角通过螺栓进行连接。

在实验中，笔者在机脚螺栓上安装型号为PCB356A2的加速度传感器，采集通过该绞脚的压缩机振动信号。
在该实验中，笔者首先采集了冰箱压缩机转速在2700r/min和3900r/min2种稳态转速下的振动信号，随后使用金属黏合剂，将ABH动力吸振器安装在加速度传感器所在的绞脚上，使kt、kq2组参数大于理论的固定约束刚度1×1010 N/m，重复采集在2种转速下稳态运行的振动信号，并进行比较分析。

当压缩机转速为2700r/min时，附加和未附加ABH吸振器绞脚处的加速度频率响应。压缩机附加ABH动力吸振器后，加速度频响在20Hz~1000Hz内多个控制频率的峰值处于下降。

实验结果表明：在该工作频率下，安装ABH吸振器后，压缩机绞脚处的振动峰值频率在3~7阶次有较好的抑制效果，其中，第4、5和7阶振幅分别降低了6.26dB、7.6dB、5.15dB。

但在第8阶次压缩机的振动幅值有略微上升，其原因为冰箱振动并非仅由压缩机激励，冰箱的风机运转振动、制冷管路振动均会对实验结果产生影响。另外，制造工艺误差也会对减振效果产生不利影响。
为了进一步验证该ABH吸振器在压缩机的其他转速下也有控制效果，在另一组实验中，笔者利用信号发生器将压缩机控制频率调高到130Hz，即压缩机转速为3900r/min，然后重复前面的实验步骤。

压缩机转速为3900r/min，在20Hz~1000Hz频率范围内，ABH动力吸振器仍然能够衰减压缩机的振动；另外，非压缩机工作频率91.02Hz、100Hz和229.7Hz处峰值均有下降。

同样，在该工况下，笔者取前10阶次的振动测试结果进行分析。

压缩机转速在3900r/min时前10阶次振动幅值。在附加ABH动力吸振器后，振幅除了在第2、6阶次略有上升，压缩机其余阶次频率处振动幅值均有不同程度的衰减；在第5、7、8和9阶次振幅分别降低了3.26dB、3.43dB、2.68dB和1.87dB。

因此，采用该ABH动力吸振器将能够在一定程度上抑制压缩机振动能量的传递。
压缩机是家用冰箱的主要振动激励源，抑制其振动传递可以有效地减小冰箱振动噪声。在压缩机振动传递路径上附加动力吸振器，可以有效抑制压缩机的振动能量，同时成本低。

为此，笔者以ABH结构与动力吸振器工作原理为基础，设计了一种可用于冰箱压缩机振动抑制的ABH动力吸振器，并通过实验测试了该ABH结构在冰箱压缩机振动抑制中的效果。

分析实验结果表明，该ABH动力吸振器在压缩机2700r/min和3900r/min2种转速工况下，均能够在一定程度上抑制压缩机的振动传递，在20Hz~1000Hz频带中，前10阶次均具有8个阶次以上的振动响应幅值得到了有效抑制。

笔者采用ABH动力吸振器抑制了冰箱压缩机绞脚振动的传递，从而降低了冰箱噪声；但在冰箱的实际工作中，风机、冷凝器等部件也会传递振动能量，且部分振动为非稳态振动信号。因此，在下一步的工作中，笔者将采用不同的振动传递控制方式，进行冰箱振动传递抑制的实验研究。

冰箱工作声音不正常

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