李金良，马啸民，崔鑫伟，吕士海

(燕山大学 机械工程学院，河北 秦皇岛 066004)

0 前言

大型圆盘金属锯切设备广泛应用在型钢热轧车间里，用于锯切各种高温状态(750 ℃～1 000 ℃)下的异形断面轧件和挤压件。其具有断面平整、切口处精度高、切割速度快、生产效率高、使用成本低等优点。但是热锯机在锯切过程中产生的噪音污染极为严重，最大噪音等级可达到120 dB，极大的危害设备操作者的身体健康。

圆盘锯锯切过程中，锯齿与工件之间的断续接触产生的冲击使锯片产生强烈的局部振动。现定义锯片为其表面各点在平衡位置附近的轴向往复运动。引起锯片振动的主要因素是锯齿冲击力与动不平衡力。由于锯片直径和厚度之比很大，轴向刚度低，易造成锯片的轴向振动，而锯片的轴向振动引起的空气振动是锯切噪声的根本原因。本文以锯切力在此振动下造成的轴向偏置作为研究前提，利用有限元法来研究锯片的固有属性以及其在偏置锯切力激励下的强迫振动响应。

1 锯片振速均方值的有限元表达式

由文献[1,2]可知，锯片表面辐射噪声与锯片表面振动速度有着密切关系，并且锯片表面辐射噪声量可以按板的噪声辐射情况进行考虑。因此，锯片辐射的噪声辐射能量为：

(1)

式(1)为结构振动与介质相互作用下，空间辐射声能量最一般的表达式。结构声辐射效率δrad是反应介质与声辐射机构相互作用的一个物理量，它与结构的形状、几何尺寸、边界条件及激励形式有关。……