QC485柴油機機體試驗模態(tài)與有限元分析.pdf

1、機體是發(fā)動機的主體部件，結(jié)構(gòu)和受力比較復雜，足夠的剛度和強度是保證發(fā)動機正常工作的重要前提。本研究對柴油機機體進行了試驗模態(tài)分析與有限元計算，揭示了外界激振力與結(jié)構(gòu)本身固有特性、工作狀況與機體變形之間的關(guān)系，對于改善和提高機體的結(jié)構(gòu)強度具有十分重要的意義。 ⑴以QC485柴油機機體為研究對象，運靂有限元計算和試驗模態(tài)相結(jié)合的方法，對機體的動態(tài)特性進行了詳細的研究。 ⑵采用頻域識別法對機體進行試驗模態(tài)分析。在機體上布置64

2、1個測點，建立機體的模態(tài)模型，運用SD380動態(tài)信號分析儀處理得到0～2000Hz頻率范圍內(nèi)的傳遞函數(shù)，采用結(jié)構(gòu)動態(tài)分析軟件STAR5.0擬合得到機體的前十二階模態(tài)參數(shù)，對機體進行了受迫響應分析，得到機體在實際工作狀態(tài)下的變形清況。 ⑶根據(jù)QC485柴油機機體結(jié)構(gòu)的特點，建立機體有限元的簡化計算模型，運用Hypermesh軟件對機體進行有限元網(wǎng)格劃分。在此基礎(chǔ)上，運用Ansys軟件，計算了機體的自由模態(tài)和約束模態(tài)，得到機體的前十

3、二階固有頻率和振型，對試驗模態(tài)和有限元計算模態(tài)進行了相關(guān)性對比分析，對比了模態(tài)振型和頻率。計算模態(tài)和試驗模態(tài)參數(shù)的對比，有限元模型能較好地反映機體的動態(tài)特性，模型簡化較為合理。 ⑷通過對QC485柴油機機體的自由模態(tài)和約束模態(tài)計算，機體主要振型為整體的彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)以及主軸承座和曲軸箱的局部模態(tài)。分析了約束對機體振型和頻率的影響規(guī)律，由于約束條件下機體的整體自由度減小，因此從整體來講機體剛度增加，頻率比自由條件下的頻率大。