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4120S柴油机油底壳动态特性研究及改进设计

彭紫阳  
【摘要】:工程实际中,几乎所有设备都处在振动环境中,并以各自特有的形态进行着振动,这不仅有碍产品功能的发挥,而且还会损害操作者的身心健康,污染环境。同时,随着科学技术的发展,产品结构也日趋复杂,对其工作性能的要求也越来越高,为使产品能够安全可靠地工作,必须保证结构系统具有良好的动态特性。因此,必须对机械产品和设备进行动态分析、设计,以满足机械结构低振动、低噪声的要求。 本文首先总结了国内外结构动态特性的研究成果。基于模态分析理论系统地应用了有限元的技术方法,综合考虑了提高计算精度和降低计算规模这个建模的根本问题,利用Pro/E、ANSYS等软件,建立起了柴油机油底壳的有限元计算模型。同时基于模态试验技术运用比利时LMS公司的多通道振动分析系统对柴油机油底壳进行自由模态实验,并把实测结果与理论计算值进行了对比分析,表明本文采用的研究方法恰当,建立的理论计算模型正确。这为柴油机下一步的动力响应分析、整机的动态特性分析和结构的优化设计奠定了理论和实验基础,也为柴油机实际结构的改进提供了一条途径。这种将实验模态分析和有限元计算相结合的分析方法,强调了理论和实践的结合,互相修补,增强了分析结果的可靠性,是一种行之有效的,已成为振动工程界所普遍采用的现代分析方法,也是现代发展的趋势。 本文重点分析了机体的动态特性,并提出了柴油机油底壳的结构改进措施。实践表明,采用增加壁厚方法是提高结构刚度控制表面辐射噪声的有效措施,另外,改变油底壳约束表面螺栓孔分布也可期望结构刚度有所改善,在一定程度上降低噪声。最后根据油底壳的振型特点,综合比较计算,得出最优的修改方案。


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