本文關(guān)鍵詞：四缸柴油機振動性能仿真分析及試驗研究

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【摘要】：振動噪聲目前已成為影響柴油機性能的一個重要參數(shù),振動性能的優(yōu)化改進已成為柴油機的重要研究課題。本文以一臺四缸柴油機為研究對象,采用仿真和實驗研究相結(jié)合的方法進行振動性能優(yōu)化研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:第一步,在課題組三維設(shè)計開發(fā)的基礎(chǔ)上,建立柴油機的有限元數(shù)值模型。對比分析整機的數(shù)值模態(tài)和實驗?zāi)B(tài)來校核有限元模型的準(zhǔn)確性,并通過對比分析整機模態(tài)振型和噪聲實驗結(jié)果、曲軸模態(tài)振型和噪聲實驗結(jié)果定性確定振動較大的零部件;第二步,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對振動較大的零部件進行振動性能獨立優(yōu)化。研究獨立優(yōu)化不同零部件振動性能對降低零部件以及整機振動的影響,定量找到降低零部件和整機振動的最佳優(yōu)化部位;第三步,通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計對振動較大的零部件進行振動性能耦合優(yōu)化。研究耦合優(yōu)化不同零部件振動性能對降低零部件以及整機振動的影響,定量找到降低零部件和整機振動的最佳優(yōu)化方案。研究結(jié)果表明,優(yōu)化機體后,機體、油底殼、飛輪殼測點的振動加速度平均下降率分別為24.3%,26.8%和18.5%;優(yōu)化油底殼后,機體、油底殼、飛輪殼測點的振動加速度平均下降率分別為10.4%,43.5%和8.6%;優(yōu)化飛輪殼后,機體、油底殼、飛輪殼測點的振動加速度平均下降率分別為13.2%,12.8%和53.3%;優(yōu)化機體、油底殼、飛輪殼后,整機的振動烈度分別減小了18.4%,16.8%和14.0%;優(yōu)化部件能夠有效地提高部件抵抗振動的能力,降低振動。機體作為整機的支撐件,是降低整機振動的最佳部位。耦合優(yōu)化機體-油底殼、機體-飛輪殼以及機體-油底殼-飛輪殼后,機體上測點的振動加速度平均下降率分別達26.8%,28.2%和30.7%,油底殼上測點的振動加速度平均下降率分別達48.6%,27.9%,51.4%,飛輪殼上測點的振動加速度平均下降率分別達31.2%,54.2%和56.8%。整機的振動烈度分別減小了20.6%,22.1%和25%。綜合比較,耦合優(yōu)化機體-油底殼-飛輪殼方案中測點的振動加速度、整機振動烈度下降幅度最大,降低振動效果最好,耦合優(yōu)化機體-油底殼-飛輪殼是降低振動的最佳優(yōu)化方案。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421

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本文編號：1288069