低輻射噪聲油底殼形貌優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、油底殼在內(nèi)燃機的表面輻射噪聲中占有很大比例，對油底殼進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化降低表面輻射噪聲，對內(nèi)燃機的輻射噪聲控制具有重要意義。
　　本文以某型號柴油機油底殼為研究對象，進行了振動特性分析和聲輻射分析;基于聲功率、模態(tài)參與因子、板塊貢獻量等重要參數(shù)，針對性選擇優(yōu)化模態(tài)和優(yōu)化區(qū)域;以提高多階優(yōu)勢模態(tài)頻率為目標，對油底殼進行了多目標形貌優(yōu)化設(shè)計;優(yōu)化后振動特性和輻射噪聲均明顯改善。總結(jié)實現(xiàn)了一套完整有效的分析優(yōu)化方案，對油底殼以及其它薄壁類零件

2、的結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有一定的參考意義。主要完成以下工作:
　　(1)建立油底殼實體模型;由收斂性分析，確定合適的網(wǎng)格單元尺寸，建立油底殼有限元模型;進行模態(tài)分析和頻率響應(yīng)分析，得到模態(tài)振型、模態(tài)參與因子、振動響應(yīng)等結(jié)果，為聲輻射分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
　　(2)建立油底殼邊界元模型;通過插值映射，將FEM模型上的振動響應(yīng)移植到BEM模型上，作為聲學(xué)求解的邊界條件;采用間接邊界元法，對油底殼進行聲輻射分析和板塊貢獻量分析，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3、時的優(yōu)化模態(tài)和優(yōu)化區(qū)域的選擇提供依據(jù)。
　　(3)基于聲功率和模態(tài)參與因子，選擇對輻射噪聲貢獻大的優(yōu)勢模態(tài)，作為優(yōu)化模態(tài);基于板塊貢獻量和表面振動速度，選擇對輻射噪聲貢獻大的區(qū)域，作為優(yōu)化區(qū)域。對原模型的優(yōu)化區(qū)域去筋，得到設(shè)計模型;選擇與原模型優(yōu)化模態(tài)振型相似的模態(tài)，作為優(yōu)化子目標;采用線性加權(quán)和層次分析法，將多個子目標統(tǒng)一為綜合目標，以提高多階優(yōu)勢模態(tài)頻率為目標，對油底殼設(shè)計模型進行形貌優(yōu)化。
　　(4)綜合考慮優(yōu)化結(jié)果和