柴油機低噪聲結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計方法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文運用機械產(chǎn)品動態(tài)設(shè)計的理論和方法,系統(tǒng)研究了以低結(jié)構(gòu)噪聲為目標的柴油機動態(tài)設(shè)計流程。在設(shè)計階段建立柴油機主要部件的動力學(xué)分析模型,得到了結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性;計算并分析結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng),實現(xiàn)了柴油機振動及噪聲性能的預(yù)測;依據(jù)所獲得的預(yù)測結(jié)果、結(jié)構(gòu)動態(tài)特性、系統(tǒng)激勵等信息對結(jié)構(gòu)進行修改,最終達到了低結(jié)構(gòu)噪聲柴油機的設(shè)計目的。 ⑴通過理論分析與實驗研究兩種不同的手段,建立一臺車用六缸柴油機的兩個主要部件機體和曲軸的動力學(xué)模型,經(jīng)過實驗?zāi)B(tài)

2、分析與有限元分析結(jié)果的對比,驗證了所建立的有限元模型的合理性。分析了機體和曲軸的動態(tài)特性,得到它們的主要振動模態(tài)及模態(tài)頻率。 ⑵根據(jù)柔體多體動力學(xué)的基本理論,推導(dǎo)了柔性旋轉(zhuǎn)軸的有限元模型,借助大型結(jié)構(gòu)動態(tài)分析的子結(jié)構(gòu)方法,將柔性曲軸看作一個子結(jié)構(gòu),采用子結(jié)構(gòu)綜合方法將柔性曲軸與發(fā)動機其它構(gòu)件連接,進行了發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)動力學(xué)分析。 ⑶建立機體結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)模型,得到了發(fā)動機主要激勵力對機體表面振動的傳遞特性以及表面振動速

3、度。推導(dǎo)結(jié)構(gòu)表面振動速度與輻射噪聲之間的關(guān)系,并算出機體表面噪聲輻射聲功率,實現(xiàn)了機體結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)預(yù)測。 ⑷設(shè)計不同的實驗方案,分離出柴油機的進氣噪聲、風(fēng)扇噪聲、機械噪聲和燃燒噪聲,得到了它們對整機噪聲聲功率的貢獻度。通過對實驗結(jié)果的整理分析,發(fā)現(xiàn)了柴油機負荷、轉(zhuǎn)速對上述噪聲的影響規(guī)律。為后期的設(shè)計改進提供了指導(dǎo)。 ⑸進行機體結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計的實際應(yīng)用研究。根據(jù)結(jié)構(gòu)動態(tài)特性及動態(tài)響應(yīng)分析結(jié)果,針對激勵源、載荷承受體結(jié)構(gòu)動態(tài)

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