柴油機(jī)噪聲輻射關(guān)鍵結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、振動(dòng)和噪聲性能是柴油機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)改善柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和輻射噪聲水平，是內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的重要研究課題。機(jī)體和油底殼等柴油機(jī)的關(guān)鍵固定件由于其功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是柴油機(jī)的主要噪聲輻射部件。通過控制關(guān)鍵固定件的結(jié)構(gòu)傳遞函數(shù)，是控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)和輻射噪聲的重要技術(shù)措施。同時(shí)，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域中最適合連續(xù)體分析的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在改善和保證結(jié)構(gòu)性能的基礎(chǔ)上得到材料的最優(yōu)分布，達(dá)到減少設(shè)計(jì)周期和降低材料成本的功效。
　

2、　本文以某90°V8柴油機(jī)為背景研究對(duì)象，采用有限元法和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，以結(jié)構(gòu)減重和抑制結(jié)構(gòu)輻射噪聲為目的開展了系列研究工作。具體工作如下：
　?。?）查閱了拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的發(fā)展以及在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的計(jì)算方法及技術(shù)路線，確定了本文的研究重點(diǎn)和需要解決的問題。
　?。?）基于I-DEAS軟件平臺(tái)，利用特征建模技術(shù)建立了柴油機(jī)機(jī)體和油底殼的實(shí)體模型，并在完成了離散誤差收斂性分析的基礎(chǔ)上建立了柴油機(jī)機(jī)體和油

3、底殼的有限元模型，采用Lanczos法對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了低階固有頻率和振型，為柴油機(jī)減振降噪關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）利用HyperWorks中的Optistruct優(yōu)化模塊，依據(jù)柴油機(jī)油底殼和機(jī)體的實(shí)際尺寸以及邊界條件建立了拓?fù)鋬?yōu)化模型。首先以油底殼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，分別以質(zhì)量最輕化和頻率最大化為目標(biāo)函數(shù)，采取變密度法進(jìn)行了多次拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算，得到了拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算設(shè)計(jì)變量、目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)三要素的建立方案