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活塞二阶运动分析及敲击噪声预测

陈靠  
【摘要】: 活塞敲击噪声的控制是内燃机振动与噪声控制领域内的一个重要研究方向。本文以127620柴油机为具体研究对象,对其活塞二阶运动及敲击噪声的预测进行了深入的研究。 采用有限元分析软件ANSYS计算了127620柴油机活塞的温度场,得到了与实测结果相吻合的温度场分布,并分析热变性对活塞与缸套间隙的影响,得出热态下活塞二阶运动较冷态下明显;推导了活塞二阶运动的动力学方程及为裙部润滑分析所建立的Reynolds方程,并给出了相应的数值解法;针对12V620柴油机运用Glide软件进行了活塞二阶运动仿真,并分析了活塞结构参数对活塞二阶运动的影响。 利用APDL语言建立了机体和油底壳的有限元模型,将活塞敲击力加载到有限元模型上,进行结构的瞬态振动分析,得到了整体结构在敲击力作用下的响应;在此基础上,使用SYSNOISE软件利用无限元方法对机体和油底壳表面的瞬态声场进行了分析,通过不同工况的计算,发现随着转速增大敲击噪声也变大,活塞销存在一定的偏心矩能降低敲击噪声;最后又在模型上加载气缸压力,分析外部载荷对燃烧噪声和敲击噪声的影响,得出敲击力对混合噪声起主导作用。


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