基于有限元法的內(nèi)燃機機體振動分析與噪聲預(yù)測研究.pdf

1、機體作為內(nèi)燃機的骨架，是內(nèi)燃機噪聲的主要輻射表面。內(nèi)燃機的激勵力大部分都是通過機體傳遞給其他附件及覆蓋件的，所以機體表面振動將直接影響內(nèi)燃機的振動和噪聲。計算機技術(shù)的快速發(fā)展使得有限元分析方法在內(nèi)燃機的減振降噪研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是由于機體構(gòu)造和所受的載荷很復(fù)雜，因此在內(nèi)燃機設(shè)計階段利用有限元方法預(yù)測機體的振動和輻射噪聲大多停留在模態(tài)分析階段，而利用機體有限元動力響應(yīng)分析來預(yù)測機體的振動和輻射噪聲的方法剛剛起步，因此本文以柴油機41

2、02BZQ的機體為例，對此方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。 首先，利用三維建模軟件Pro/E建立了機體的有限元計算模型，總結(jié)了機體計算模型的簡化方法；通過利用大型有限元分析軟件ANSYS對4102BZQ機體進(jìn)行了自由模態(tài)和約束模態(tài)分析計算，得出了機體在自由模態(tài)和約束模態(tài)的前十階的固有頻率和振型，分析了約束對機體的振型和固有頻率的影響規(guī)律；通過增加機體裙部厚度、主軸承隔板厚度和筋板厚度，加大了機體裙部的剛度，提高了機體的固有頻率。

3、其次，根據(jù)4102BZQ機體的主要工況和各氣缸壓力曲線，計算了機體各缸活塞側(cè)向力、主軸承載荷和螺栓軸向載荷；根據(jù)有限元動力響應(yīng)分析載荷簡化原則編制了載荷施加命令流程序，合理地對機體施加載荷，利用ANSYS對機體進(jìn)行了有限元動力響應(yīng)分析，得到機體各節(jié)點的位移響應(yīng)和機體隨時間變化的應(yīng)力分布。 然后經(jīng)過對機體有限元動力響應(yīng)分析結(jié)果的后處理，仔細(xì)分析了機體表面振動分布情況，分析了活塞側(cè)向力、螺栓軸向力和主軸承載荷對機體表面振動的影響。同