為精確模擬螺栓連接,并實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速高效建模,提出了一種基于虛擬材料模擬螺栓連接的動(dòng)力學(xué)參數(shù)化建模方法.結(jié)合工程數(shù)據(jù),詳細(xì)介紹了虛擬材料法動(dòng)力學(xué)建模的過程;通過對比機(jī)體裝配體的計(jì)算模態(tài)和試驗(yàn)?zāi)B(tài),并結(jié)合計(jì)算模態(tài)保證判據(jù)（MAC）,結(jié)果發(fā)現(xiàn):基于虛擬材料法的計(jì)算和試驗(yàn)前三階模態(tài)振型完全對應(yīng)、MAC值全部大于0.9,且模態(tài)頻率相差在5%以內(nèi),初步驗(yàn)證了其用于裝配體模態(tài)計(jì)算具有較高的精度.將整機(jī)運(yùn)用虛擬材料法和綁定約束法分別建模進(jìn)行了振動(dòng)噪聲計(jì)算,結(jié)果表明:基于虛擬材料法的整機(jī)振動(dòng)加速度計(jì)算值為146.3 dB,接近試驗(yàn)值的145.6 dB;整機(jī)輻射噪聲A計(jì)權(quán)計(jì)算值為109.5 dB,與試驗(yàn)值108.0 d B相差較小;且振動(dòng)和噪聲計(jì)算與測試曲線貼合較好,進(jìn)一步驗(yàn)證了此法用于整機(jī)振動(dòng)噪聲計(jì)算也具有較高精度,其相較于綁定約束法整機(jī)振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算效率也顯著提高. 

【文章來源】：內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2020,38(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

機(jī)腳振動(dòng)測點(diǎn)布置示意

鈾俁齲?0a為振動(dòng)加速度參考值，1μm/s2；M為測點(diǎn)總數(shù)．圖6機(jī)腳振動(dòng)測點(diǎn)布置示意Fig.6Layoutofdieselenginefootvibrationmeasuringpoint柴油機(jī)機(jī)腳測點(diǎn)1和測點(diǎn)5計(jì)算和試驗(yàn)的振動(dòng)加速度結(jié)果對比，如圖7所示．（a）測點(diǎn)1振動(dòng)加速度1/3倍頻程曲線對比（b）測點(diǎn)5振動(dòng)加速度1/3倍頻程曲線對比圖7機(jī)腳振動(dòng)加速度1/3倍頻程曲線對比Fig.7Comparisonofonethirdoctavecurvesofvibrationaccelerationofdieselenginefeet3.2整機(jī)噪聲計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果對比整機(jī)輻射噪聲基于聲學(xué)邊界元法進(jìn)行計(jì)算，建立的外聲場測點(diǎn)模型如圖8所示，場點(diǎn)模型與結(jié)構(gòu)有限元模型距離為1m，計(jì)算結(jié)束后提取圖中19個(gè)場點(diǎn)的輻射噪聲．圖8外聲場網(wǎng)格模型Fig.8Meshmodelofexternalacousticfield噪聲測試按GJB4058—2000規(guī)定方法執(zhí)行，共布置19個(gè)測點(diǎn)，試驗(yàn)的測點(diǎn)位置與圖8中的場點(diǎn)位置對應(yīng)一致．柴油機(jī)的輻射噪聲測量參數(shù)為距整機(jī)表面1m處的A計(jì)權(quán)聲壓級，測試頻率范圍為0.02～20.00kHz，聲壓級參考值為20μPa．測點(diǎn)聲壓級體現(xiàn)了各測點(diǎn)位置在全頻段內(nèi)的聲壓分布，可以縱向?qū)Ρ葴y點(diǎn)聲壓變化，獲得各測點(diǎn)的噪聲量級和噪聲較高的主要頻段．柴油機(jī)噪聲平均聲壓級和總聲壓級分別按照式(23)和(24)進(jìn)行計(jì)算，其測試環(huán)境的背景噪聲修正值為0dB[17]．p0.1p1110lg10iNLiLN==∑(23)p0.1p110lg10iNLiL==∑(24)式中：pL為柴油機(jī)表面A計(jì)權(quán)平均聲壓級；pL為柴油機(jī)A計(jì)權(quán)總聲壓級；piL為第i個(gè)測點(diǎn)處的A計(jì)權(quán)聲壓級；N為測點(diǎn)總數(shù)．其中，場點(diǎn)1、3、5和7計(jì)算和試驗(yàn)測試的噪聲聲壓級曲線對比，如圖9所示．

裝配體接觸表面扣合形式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]機(jī)械結(jié)構(gòu)固定結(jié)合部虛擬材料的動(dòng)力學(xué)建模[D]. 田紅亮.華中科技大學(xué) 2011



本文編號：3100821