柴油機結(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)動力學領(lǐng)域里的一個重要研究方面.該文以柴油機這種復雜結(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)特性分析和實驗驗證進行了系統(tǒng)研究,得出了理論計算和實驗結(jié)果相符的結(jié)論.這為柴油機下一步的動力響應分析、整機的動態(tài)特性分析和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計奠定了理論和實驗基礎(chǔ),也為柴油機實際結(jié)構(gòu)的改進提供了一條途徑.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、機的組成和工作特點入手,系統(tǒng)地應用了有限元的技術(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,建立起了柴油機機體、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用板、殼等單元建立柴油機主要結(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體、曲軸和氣缸蓋的自由模態(tài).該文重點分析了機體的動態(tài)特性,并提出了柴油機的結(jié)構(gòu)改進措施.結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析要求對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行較為準確的

3、數(shù)學描述,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,這需要實驗驗證.該文基于模態(tài)試驗技術(shù),對柴油機的機體、曲軸和氣缸蓋以及它們的組合結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)實驗,并把實測結(jié)果與理論計算值進行了對比分析,表明