低噪聲柴油機組合結構及連接部件優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷改善，汽車保有量劇增，對汽車的綜合性能的要求不斷提高，發(fā)動機的噪聲污染控制已經成為發(fā)動機工業(yè)發(fā)展的最具有挑戰(zhàn)性的問題之一。為了促進發(fā)動機振動噪聲研究水平的提高，本文通過理論、試驗以及虛擬設計等多種手段對發(fā)動機振動噪聲預測方法、連接部件數字化模擬方法、以及低噪聲結構優(yōu)化設計方法進行了深入細致的研究。
　　 在組合體建模接觸部件的模擬方法方面，本文研究了兩種不同的有限元模擬方法，分別為考慮螺栓預緊力和墊片的線性

2、計算方法和使用接觸單元的非線性計算方法。在瞬態(tài)振動分析中使用以上兩種方法實現對墊片等接觸部件和螺栓預緊力的模擬。最終內燃機整機振動預測過程中使用線性計算方法。將計算結果與試驗結果進行比對，得到考慮螺栓預緊力和墊片的線性計算方法能夠在內燃機整機振動烈度的計算中有更好的預測作用的結論。
　　 在柴油機低噪聲結構優(yōu)化設計方面，分別研究了針對直列六缸柴油機的加強框設計、一種新型的T型氣門室罩減振墊片設計，以及針對直列四缸機的單平衡軸設計

3、。
　　 為減小六缸柴油機的振動烈度和噪聲輻射，提出了安裝加強框的方法。通過對原機和加裝了加強框的機型進行有限元分析，結果表明有加強框的缸體的固有頻率普遍高于原機狀態(tài)固有頻率，加強框的安裝對于增加缸體剛度有明顯效果。最后通過振動和噪聲試驗證實，加強框的安裝可有效的減小缸體各方向的振動烈度和噪聲輻射。
　　 對于使用T型截面的氣門室罩墊對氣門室罩進行減振降噪方面，本文通過非線性的接觸單元法模擬該氣門室罩，計算該墊片的減振效

4、果，并與普通平墊相比，證明該墊片有更好的減振效果。將其應用于實際機型上，并對該機型進行振動和噪聲試驗，證明該墊片的減振降噪效果明顯優(yōu)于普通墊片，可以在實際機型中廣泛應用。
　　 最后通過對四缸柴油機平衡分析，得出引起其振動的主要激振源為二級往復慣性力和傾覆力矩，采用單平衡軸不完全平衡二級往復慣性力的設計方案后，除了可平衡一部分二級往復慣性力，又可起到降低傾覆力矩的作用，可以從一定程度上減小整機的振動烈度。并且計算出，針對本機構采