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湿式缸套周向应变动态测试与柴油机振动特性研究

韦静思  
【摘要】:内燃机气缸套工作在高温、高压及冲击与摩擦力的作用下,由于受力的不均匀会产生变形与失圆,带来一系列的问题,影响内燃机的动力性、经济性和可靠性。这对于湿式缸套尤为明显。针对内燃机气缸套在工作时的动态变形问题,本文提出一套对湿式缸套工作时的变形进行测试与分析的方法,得出应变-时间波形,根据所测数据,给出应变频谱,并用曲线拟合的方法近似绘出缸套圆周在工作时受冲击产生的变形。比较缸套各部位不同工况下变形的特点,结果表明,缸套变形及其振动能量所分布的频带和转速、爆发压力的关系十分密切,并且缸套主推力面中部变形和振动最为剧烈。 机体表面振动信号向来被用作内燃机内部零部件故障的监测。本文采用加速度传感器测量了发动机运行过程中靠近活塞敲击位置测点的振动信号,对4100柴油机机体增压中冷外特性线各转速下的表面振动信号进行频谱分析,并比较了机体表面振动与缸套变形的特点。 在测量、分析缸套变形与机体表面振动信号的基础上,对4100柴油机机体进行了实验模态分析,采用多点激振,单点拾振的方法,测量了自由状态下机体的频响函数(FRF),得出了前几阶模态参数,并给出了相应的振型。为该柴油机机体的结构优化提供了一定依据。


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