柴油機機體在燃燒和機械聯(lián)合激勵下的振動響應(yīng)分析研究.pdf

1、論文運用機械產(chǎn)品動態(tài)設(shè)計的理論和方法，研究柴油機機體在燃燒和機械聯(lián)合激勵下的振動響應(yīng)，探討一種求解復(fù)雜機構(gòu)在多激勵源聯(lián)合激勵下的振動響應(yīng)的有限元求解方法，在設(shè)計階段對柴油機振動進(jìn)行預(yù)測與控制，以指導(dǎo)基于振動控制的柴油機結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　 首先，利用柴油機實體模型建立有限元計算模型，通過理論分析與實驗研究兩種不同手段，對柴油機進(jìn)行實驗?zāi)B(tài)分析和有限元模態(tài)分析，并將結(jié)果進(jìn)行對比，來驗證所建立有限元計算模型的合理性。在此基礎(chǔ)上，利用大型

2、有限元分析軟件Patran/Nastran對柴油機機體、曲軸進(jìn)行模態(tài)分析，得出自由和約束條件下的模態(tài)頻率和振型，分析了柴油機安裝對其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的影響。
　　 其次，根據(jù)多體動力學(xué)的基本理論，對柴油機的曲柄連桿機構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)分析，利用ADAMS建立虛擬樣機模型，計算出柴油機在標(biāo)定工況下的活塞側(cè)向力曲線、缸內(nèi)壓力曲線以及主軸承力曲線，并在時間和空間上進(jìn)行離散化處理，編制了載荷施加命令流程序，將載荷合理地施加到機體的有限元模型上。

3、
　　 再次，建立機體結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)模型，計算得出機體在聯(lián)合載荷激勵下的表面位移響應(yīng)等值線、應(yīng)力等值線、速度以及加速度曲線。并對結(jié)果進(jìn)行了后處理，分析了機體表面振動響應(yīng)量的分布，以及活塞側(cè)向力、螺栓軸向力和主軸承載荷對機體振動的影響。實驗與計算結(jié)果相吻合，表明采用有限元方法來預(yù)測柴油機的振動響應(yīng)是可行的。
　　 最后，對機體結(jié)構(gòu)提出了改進(jìn)方案，仿真計算結(jié)果表明，改進(jìn)后的機體振動，特別是機體裙部的振動狀況得到了較為明顯的改善