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《武汉理工大学》 2007年
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内燃机结构噪声预测方法的研究

周建明  
【摘要】: 内燃机结构噪声控制已经成为现代内燃机技术一个重要的研究方向,在设计阶段了解和掌握内燃机辐射水平,基于仿真模型进行整机声学优化,对确保内燃机产品满足日益严格的噪声要求,提高其产品的竞争力,具有十分重要的意义。本文以12V230柴油机为研究对象,采用有限元法(FEM)和边界元法(BEM)对内燃机结构噪声预测进行了比较系统的研究,实现了对12V230柴油机结构噪声的预测;此外通过对12V230柴油机进行振动噪声测试实验,验证了计算模型和方法的正确性。具体研究工作如下: (1)查阅了相关文献资料,分析了国内外内燃机结构噪声预测的研究现状,研究了内燃机结构噪声预测的方法及技术路线。 (2)建立了内燃机主要零部件三维实体模型及整机有限元模型,并进行了模态分析。在没有模态实验的情况下,通过对不同单元尺寸有限元模型模态分析的对比,确定了油底壳、机体、机架、气缸盖和气门室罩的有限元模型;然后采用RBE2单元和节点耦合方式处理结合面,构成整机有限元模型,得出整机固有频率和振型,为整机的动态响应分析和结构声学优化奠定了基础。 (3)计算了气缸压力、主轴承作用力、配气机构作用力、活塞侧推力等内燃机主要载荷,并确定这些载荷的大小、相位以及作用区域;利用有限元分析软件MSC.Nastran进行了整机频域响应分析,得到整机动态响应;分析了配气机构作用力对内燃机各构件振动的影响,结果显示配气机构作用力对内燃机各构件振动影响较大。 (4)建立了内燃机边界元模型,并导入整机表面振动响应,利用噪声预测软件LMS.Sysnoise实现了整机噪声预测,获得了空间场点声压、声强以及整机辐射声功率、辐射效率等声学结果;并根据计算结果对辐射噪声较大的油底壳和气门室罩部件,采用模型重构方法进行结构灵敏度分析和结构声学优化,为整机结构辐射噪声的优化控制提供了指导方向。 (5)针对12V230柴油机进行了振动与噪声的测试,并把测试所得的表面振动加速度信号以及空间场点声强信号与理论计算值进行对比,验证了采用有限元和边界元法对内燃机结构噪声预测的合理性。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK40

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【引证文献】
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
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8 田红亮;机械结构固定结合部虚拟材料的动力学建模[D];华中科技大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱敏;内燃机排气噪声半主动控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冮烁;圆柱壳体表面振动重构及辐射声场预报的模态分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吕景伟;变截面管道内流噪声预报与实验测量研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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7 李玉军;柴油机结构噪声预测及其优化控制的研究[D];武汉理工大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田磊;柴油机声振特性及优化方法研究[D];武汉理工大学;2011年
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【二级引证文献】
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1 高卫娟;向阳;王庆来;田磊;;船用柴油机机体动态应力分析的前处理[J];船海工程;2011年01期
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1 郭义杰;基于声传递分析的齿轮箱噪声控制研究[D];大连理工大学;2010年
2 田磊;柴油机声振特性及优化方法研究[D];武汉理工大学;2011年
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7 孙辉;电动工具振动与噪声研究[D];苏州大学;2011年
8 柴启寅;中速柴油机曲轴和缸套有限元分析与试验研究[D];武汉理工大学;2010年
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【二级参考文献】
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1 本报记者 曾才豪赵三明;创新发展 再造内燃机百年辉煌[N];中国工业报;2008年
2 本报记者 严峻 严盘成 通讯员 朱健美;一汽锡柴被授予内燃机“百年成就奖”[N];中国工业报;2008年
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4 本报记者 臧亚伟;机床工具 内燃机:共同驶入快车道[N];机电商报;2005年
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6 柏炜;实现从机床到内燃机的“骨牌效应”[N];机电商报;2005年
7 本报记者 胡启林;内燃机协会牵头组建技术创新战略联盟[N];中国工业报;2009年
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10 记者 甘丰录 张银炎;内燃机协会搭建船机行业服务平台[N];中国船舶报;2007年
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1 邓晓龙;内燃机主要部件结构噪声预测及优化控制研究[D];华中科技大学;2004年
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4 刘成武;大型压缩机动力学分析与噪声预测[D];南京理工大学;2006年
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8 滕海文;基于最大熵的结构两相优化设计[D];北京工业大学;2002年
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6 刘永;NS100G型100t伸缩臂式铁路起重机设计研究[D];大连交通大学;2008年
7 余清勇;复合材料定向器有限元分析及结构优化[D];南京理工大学;2005年
8 杨志斌;旋转超声加工装置的设计与新型变幅杆的研究[D];太原理工大学;2008年
9 江明湘;动力转向器试验台联接部件可靠性分析与优化设计[D];武汉理工大学;2006年
10 陈峰;边坡稳定性及锚杆支护的三维有限元分析[D];华中科技大学;2007年
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