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柴油机动力学特性研究

刘金玲  
【摘要】: 柴油机正在向大功率、轻量化、降低燃油消耗率以及降低排放等方向发展,振动和噪声问题日益突出。因此本文对柴油机组合结构进行动力学特性研究,进而来了解、分析柴油机表面的振动。研究结果对于柴油机的整体振动噪声分析和控制具有一定的借鉴和参考价值。 本文首先对国内外柴油机动力学的研究现状以及相应的研究方法与软件进行了阐述。 然后在UG软件里建立柴油机机体、汽缸盖的三维实体模型;在Hypermesh软件里将之进行有效合理的网格划分,转换为有限元模型;在ABAQUS软件中,模拟实际工作状态,将机体和汽缸盖两者组合,进行自由模态、约束模态分析,计算得出各阶固有频率和振型。找出了柴油机的振动薄弱环节,为柴油机的强度设计提供借鉴,也为后面柴油机动态特性的研究打下基础。 并基于试验模态技术利用比利时LMS公司的模态测试设备对机体进行模态试验,把得到的数据和有限元计算得到的数据进行比较,结果表明两者吻合较好,验证了有限元模型的正确性。可以用来作为进一步动态特性分析的基础。 最后在柴油机模态分析的基础上,采用模态叠加法对柴油机进行了稳态动力学分析。得出柴油机表面的动力响应曲线,找到了共振频率;同时得出柴油机表面的振动速度分布,预测了主要噪声源,并针对噪声源提出了减振降噪措施。


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