采用整體安裝架機(jī)車柴油機(jī)組的有限元模型研究.pdf

1、隨著內(nèi)燃機(jī)車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和產(chǎn)品種類的豐富，一些機(jī)車開始采用在整體安裝架上固定柴油機(jī)組的新型結(jié)構(gòu)。為保障機(jī)車運(yùn)行的安全可靠，必須對(duì)此類型機(jī)組的振動(dòng)特性進(jìn)行計(jì)算分析。但目前國(guó)內(nèi)在這方面的研究很少，尚存在振動(dòng)計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果相差較大等問題，難以滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的迫切需要。針對(duì)這一情況，本文以N型內(nèi)燃機(jī)車的柴油發(fā)電機(jī)組為對(duì)象，研究采用整體安裝架結(jié)構(gòu)機(jī)組合理的有限元建模方法，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)組的振動(dòng)特性分析和方案改進(jìn)。 論文首先將柴油

2、機(jī)組簡(jiǎn)化為單質(zhì)量系統(tǒng)，計(jì)算得到機(jī)組的6個(gè)整機(jī)振動(dòng)固有頻率及對(duì)應(yīng)振型。然后對(duì)機(jī)組各振動(dòng)測(cè)量方案的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到各工況各測(cè)點(diǎn)1.0諧次與2.0諧次振動(dòng)位移曲線；通過分析四個(gè)測(cè)量方案各測(cè)點(diǎn)1.0諧次與2.0諧次的振動(dòng)位移幅值隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律，確定了機(jī)組3個(gè)低階結(jié)構(gòu)振動(dòng)固有頻率；并利用測(cè)量數(shù)據(jù)，獲得一些對(duì)驗(yàn)證有限元模型有參考價(jià)值的測(cè)點(diǎn)振動(dòng)幅值和相位特性。上述工作為檢驗(yàn)有限元模型的合理性提供了依據(jù)。 利用有限元軟件ANSYS建立了機(jī)

3、組有限元模型。對(duì)建立的模型進(jìn)行了模態(tài)計(jì)算分析，得到了機(jī)組振動(dòng)的固有頻率和模態(tài)振型。將模態(tài)計(jì)算結(jié)果分別與單質(zhì)量模型整機(jī)振動(dòng)計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)機(jī)組結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)特性對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模型的合理性。通過建模分析，歸納了機(jī)組有限元模型的建模準(zhǔn)則。 最后利用有限元模型分析了影響機(jī)組結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主要因素，發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)支座以及整體安裝架結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)組結(jié)構(gòu)振動(dòng)模態(tài)特性影響較大；而機(jī)組的材料特性和隔振器剛度影響較小。針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的機(jī)組，綜合各影響因素，