機(jī)油冷卻器焊接缺陷的有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、機(jī)油冷卻器是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的裝置，它的質(zhì)量、穩(wěn)定性和可靠性直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。目前密閉性檢測(cè)是機(jī)油冷卻器質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵工序。工廠現(xiàn)采用充氣浸液法檢測(cè)密閉性，此方法效率低且代價(jià)很高。本文以揚(yáng)州普信冷卻器有限公司所生產(chǎn)的某型號(hào)條形機(jī)油冷卻器為例，研究焊接缺陷對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響，目的在于找出一個(gè)簡(jiǎn)單的檢測(cè)方案，判別機(jī)油冷卻器的好壞。分析機(jī)油冷卻器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，基于振動(dòng)理論，可證明缺陷的存在會(huì)影響機(jī)油冷卻器的固有頻率。
　　本文主要

2、進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:首先，通過機(jī)械振動(dòng)理論的方法將機(jī)油冷卻器簡(jiǎn)化為多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)，并通過理論計(jì)算，得出機(jī)油冷卻器模型前三階固有頻率的數(shù)值。其次，利用ABAQUS有限元計(jì)算軟件，采用其Lanczos方法，對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行建模，計(jì)算模型的模態(tài)參數(shù)。在研究模型上人為模擬焊接缺陷，分析了缺陷位置、尺寸大小，及缺陷數(shù)目對(duì)模型固有頻率的影響，發(fā)現(xiàn)缺陷對(duì)固有頻率有復(fù)雜的綜合性的影響。但總的趨勢(shì)是，缺陷存在，會(huì)使其固有頻率降低。最后，在有

3、限元計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)油冷卻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。通過聲級(jí)計(jì)采集試件的信號(hào)，利用CRAS安正振動(dòng)及動(dòng)態(tài)分析信號(hào)處理系統(tǒng)分析試件的固有頻率。采用電火花加工的方法在試件上人為制造不同大小、不同位置的缺陷，實(shí)測(cè)多種缺陷情況下機(jī)油冷卻器的固有頻率，將實(shí)測(cè)結(jié)果和有限元模態(tài)分析的結(jié)果比較，基本趨勢(shì)吻合較好在研究過程中發(fā)現(xiàn)，缺陷的存在會(huì)對(duì)機(jī)油冷卻器剛度造成影響，而結(jié)構(gòu)的固有頻率變化主要與自身剛度變化有關(guān)。固有頻率降低的程度和缺陷所處位置以及缺陷的尺寸有關(guān)。

4、在缺陷位置和尺寸確定的情況下，缺陷對(duì)模型的高階固有頻率影響較大。缺陷尺寸一定時(shí)，缺陷的位置對(duì)頻率的改變的影響相當(dāng)復(fù)雜。綜觀實(shí)驗(yàn)研究的總體情況，機(jī)油冷卻器的缺陷對(duì)條形冷卻器2000Hz以上的各階固有頻率有顯著影響。根據(jù)研究結(jié)果，提出識(shí)別可疑產(chǎn)品的方法。在確定型號(hào)的一批合格機(jī)油冷卻器中抽樣，實(shí)測(cè)樣本在敏感頻段內(nèi)的各階固有頻率，計(jì)算各對(duì)應(yīng)的均值、方差，根據(jù)3σ法則建立可疑產(chǎn)品報(bào)警限。敲擊生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，實(shí)測(cè)其音頻信號(hào)，分析對(duì)應(yīng)的各階固有頻率，