电机是舰船电动辅机驱动源,也是电动辅机振动噪声主要来源,潜艇等舰船低速航行时,结构噪声在全船声辐射中占主要作用,需进行严格控制。电机激励源包括了机械激励和电磁激励,机械激励包括了由机械部件加工、制造、装配等引起的激励力,如转子不平衡力、轴承摩擦力等。电磁激励主要由电机磁场中电磁力引起,包括了气隙基波及齿槽谐波等电磁激励力。为降低电机电磁激励引起的振动,本文分别对异步电机和永磁电机两类主要小型驱动电机开展了电磁激励机理研究,分别利用解析法和有限元法进行了两类电机理论计算和分析,摸索了电磁激励规律及特点,通过对影响电磁激励特征参数进行了研究,分析影响电磁激励主要参数及规律,初步找出了小型驱动电机电磁激励机理。在理论分析基础上,搭建电磁激励试验台架,开展了电机激励和振动传递途径试验研究,验证了理论分析相关结论。通过电磁激励特性分析,开展了电磁—机械多物理场结构响应特性研究,依据模态分析理论,利用混合建模技术等手段,摸索了电机结构建模方法,建立了满足工程需求的物理模型,得出了小型驱动电机仿真方法,开展了电磁激励响应特性仿真计算分析。搭建了电磁激励试验台架并进行了验证,对比仿真与试验结果差异,找出电磁激励及响应计算方法及规律,确定了电磁激励声学设计基本方法,对部分频段进行定量分析,实现部分定量声学设计目的。依据电磁激励和结构响应特性研究结论,总结形成了初步低噪声电机设计方法,结合工程实际及低噪声工艺研究需求,设计了一台低噪声验证样机,试验结果表明,电机振动较原始设计方法得到了大幅降低,验证了本文电磁激励特性理论分析、电磁振动控制方法等结论的可靠性,同时也验证了电机结构建模方法、振动响应分析方法的准确性。本文第一章对电机声学设计进行了概述和总结,分析了目前国内外电机声学设计进展及发展过程,同时提出了本文研究目标和意义。第二章电机电磁激励源特性分析研究,主要对电机激励源进行了归类和总结,分别从异步电机和永磁电机两种电机入手,开展了电磁激励特性理论研究,采用了两种方法对理论研究结论进行了对比验证,推导了电磁解析方法公式,确定了电磁激励的物理模型,为声学设计提供了基础。第三章电磁场仿真计算及试验研究,利用数值分析方法,对电磁激励数学模型,有限元求解方法等进行了研究,为利用数值方法分析电磁激励影响因素奠定了基础。第四章电磁激励力影响因素研究,在理论解析分析基础上,利用有限元方法,开展了异步电机和永磁电机电磁激励特性影响因素仿真计算,找出多个影响因素与电磁激励关系,弥补了解析法分析不足。第五章异步电机电磁激励试验验证及研究和第六章永磁电机电磁激励力试验验证及研究,分别开展了异步电机和永磁电机电磁激励特性试验验证工作,设计了专用试验台架,并依据仿真计算结论,开展了多项对比及振动传递途径试验,验证了前三章中电磁激励模型、解析计算方法及有限元计算方法等理论分析成果,同时找出了前期理论成果中不足之处。第七章电机结构响应分析研究,选取了典型电机,利用了二维电磁激励模型,对电机结构特性进行仿真分析和试验研究,找出了电机结构特性仿真模型设计规律,开展了电磁场——机械场单项及混合分析,初步摸索了电机定量声学设计预估方法。第八章永磁电机验证样机设计及试验验证,在前七章基础上,总结了低噪声电机设计技术,分别从低噪声电磁设计、低噪声结构设计、低噪声工艺设计等方面入手,设计了一台低噪声永磁电机,并开展试验验证,试验结果表明,电机振动得到了大幅降低,达到了预期效果。第九章对全文进行了总结,对本文取得的成果及存在不足进行了分析,对电机低噪声设计及分析方法进行了概括,同时对电机定量声学设计进行了概述和展望,为复杂机组定量声学设计提供依据。