柴油機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模態(tài)分析.pdf

1、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動態(tài)特性分析是結(jié)構(gòu)動力學(xué)領(lǐng)域里的一個重要研究方面.該文以柴油機(jī)這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工程研究為背景,對1 2缸V型水冷式車船用柴油機(jī)主要結(jié)構(gòu)零部件及其組合結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得出了理論計算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的結(jié)論.這為柴油機(jī)下一步的動力響應(yīng)分析、整機(jī)的動態(tài)特性分析和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),也為柴油機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了一條途徑.該文首先總結(jié)了國內(nèi)外結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的研究成果.基于結(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論,從分析柴油

2、機(jī)的組成和工作特點(diǎn)入手,系統(tǒng)地應(yīng)用了有限元的技術(shù)方法,綜合考慮了提高計算精度和降低計算規(guī)模這個建模的根本問題,利用ANSYS軟件,建立起了柴油機(jī)機(jī)體、曲軸和氣缸蓋的有限元計算模型.該文所建的模型解決了前人在運(yùn)用板、殼等單元建立柴油機(jī)主要結(jié)構(gòu)有限元模型時遇到的如何協(xié)調(diào)精度和規(guī)模的難題,同時,分別計算和分析了機(jī)體、曲軸和氣缸蓋的自由模態(tài).該文重點(diǎn)分析了機(jī)體的動態(tài)特性,并提出了柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)措施.結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析要求對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的

3、數(shù)學(xué)描述,目前工程中主要利用有限元技術(shù)來建立理論計算模型.這種方法采用了離散化的思想:將連續(xù)系統(tǒng)離散為一個節(jié)點(diǎn)上互相關(guān)聯(lián)的離散結(jié)構(gòu).但是由于對結(jié)構(gòu)物理、幾何特性的假設(shè)和對結(jié)構(gòu)約束及連接狀態(tài)等的簡化,使得理論計算模型在模型結(jié)構(gòu)和模型階次以及模型參數(shù)等三個主要方面存在誤差,其計算結(jié)果的精度是否可靠,這需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.該文基于模態(tài)試驗(yàn)技術(shù),對柴油機(jī)的機(jī)體、曲軸和氣缸蓋以及它們的組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)實(shí)驗(yàn),并把實(shí)測結(jié)果與理論計算值進(jìn)行了對比分析,表明