柴油機(jī)機(jī)體在燃燒和機(jī)械聯(lián)合激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)分析研究.pdf

1、論文運(yùn)用機(jī)械產(chǎn)品動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的理論和方法，研究柴油機(jī)機(jī)體在燃燒和機(jī)械聯(lián)合激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)，探討一種求解復(fù)雜機(jī)構(gòu)在多激勵(lì)源聯(lián)合激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)的有限元求解方法，在設(shè)計(jì)階段對(duì)柴油機(jī)振動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)與控制，以指導(dǎo)基于振動(dòng)控制的柴油機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 首先，利用柴油機(jī)實(shí)體模型建立有限元計(jì)算模型，通過理論分析與實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞N不同手段，對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和有限元模態(tài)分析，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，來驗(yàn)證所建立有限元計(jì)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(duì)柴油機(jī)機(jī)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(jī)安裝對(duì)其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響。
　　 其次，根據(jù)多體動(dòng)力學(xué)的基本理論，對(duì)柴油機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，利用ADAMS建立虛擬樣機(jī)模型，計(jì)算出柴油機(jī)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(shí)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(jī)體的有限元模型上。

3、
　　 再次，建立機(jī)體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型，計(jì)算得出機(jī)體在聯(lián)合載荷激勵(lì)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(duì)結(jié)果進(jìn)行了后處理，分析了機(jī)體表面振動(dòng)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(duì)機(jī)體振動(dòng)的影響。實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果相吻合，表明采用有限元方法來預(yù)測(cè)柴油機(jī)的振動(dòng)響應(yīng)是可行的。
　　 最后，對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)提出了改進(jìn)方案，仿真計(jì)算結(jié)果表明，改進(jìn)后的機(jī)體振動(dòng)，特別是機(jī)體裙部的振動(dòng)狀況得到了較為明顯的改善