柴油機(jī)低噪聲結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、本文運(yùn)用機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理論和方法，系統(tǒng)研究了以低結(jié)構(gòu)噪聲為目標(biāo)的柴油機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)流程。在設(shè)計(jì)階段建立柴油機(jī)主要部件的動(dòng)力學(xué)分析模型，得到了結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性；計(jì)算并分析結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)振動(dòng)及噪聲性能的預(yù)測；依據(jù)所獲得的預(yù)測結(jié)果、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性、系統(tǒng)激勵(lì)等信息對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，最終達(dá)到了低結(jié)構(gòu)噪聲柴油機(jī)的設(shè)計(jì)目的。 ⑴通過理論分析與實(shí)驗(yàn)研究兩種不同的手段，建立一臺(tái)車用六缸柴油機(jī)的兩個(gè)主要部件機(jī)體和曲軸的動(dòng)力學(xué)模型，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)

2、分析與有限元分析結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了所建立的有限元模型的合理性。分析了機(jī)體和曲軸的動(dòng)態(tài)特性，得到它們的主要振動(dòng)模態(tài)及模態(tài)頻率。 ⑵根據(jù)柔體多體動(dòng)力學(xué)的基本理論，推導(dǎo)了柔性旋轉(zhuǎn)軸的有限元模型，借助大型結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析的子結(jié)構(gòu)方法，將柔性曲軸看作一個(gè)子結(jié)構(gòu)，采用子結(jié)構(gòu)綜合方法將柔性曲軸與發(fā)動(dòng)機(jī)其它構(gòu)件連接，進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析。 ⑶建立機(jī)體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)主要激勵(lì)力對(duì)機(jī)體表面振動(dòng)的傳遞特性以及表面振動(dòng)速

3、度。推導(dǎo)結(jié)構(gòu)表面振動(dòng)速度與輻射噪聲之間的關(guān)系，并算出機(jī)體表面噪聲輻射聲功率，實(shí)現(xiàn)了機(jī)體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)預(yù)測。 ⑷設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，分離出柴油機(jī)的進(jìn)氣噪聲、風(fēng)扇噪聲、機(jī)械噪聲和燃燒噪聲，得到了它們對(duì)整機(jī)噪聲聲功率的貢獻(xiàn)度。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理分析，發(fā)現(xiàn)了柴油機(jī)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速對(duì)上述噪聲的影響規(guī)律。為后期的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了指導(dǎo)。 ⑸進(jìn)行機(jī)體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用研究。根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性及動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析結(jié)果，針對(duì)激勵(lì)源、載荷承受體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)