船用低速柴油機(jī)振動(dòng)噪聲特性及控制研究.pdf

1、船用柴油機(jī)是船舶最主要的振動(dòng)和噪聲源，柴油機(jī)的自身振動(dòng)和噪聲指標(biāo)是柴油機(jī)選型的重要參考指標(biāo)之一。柴油機(jī)功率密度不斷提升使其產(chǎn)生的激勵(lì)力也相應(yīng)增加，導(dǎo)致柴油機(jī)輻射噪聲量級(jí)不斷提高，而國(guó)際海事組織近期又修改了船舶噪聲等級(jí)規(guī)則，工作和生活艙室噪聲限值普降5dB（A），新規(guī)范于2014年7月1日起對(duì)新船強(qiáng)制執(zhí)行。在如此嚴(yán)峻的形式下，開展低速柴油機(jī)振動(dòng)噪聲特性分析具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　借助國(guó)家高新技術(shù)船舶項(xiàng)目的支持，本文對(duì)

2、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小缸徑船用低速柴油機(jī)的振動(dòng)噪聲問(wèn)題展開細(xì)致的研究。根據(jù)整機(jī)三維實(shí)體裝配模型，建立含有氣缸體、機(jī)架、基座、空冷器、增壓器、進(jìn)排氣系統(tǒng)等主要結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，模擬實(shí)際螺栓孔位置處的安裝狀態(tài)對(duì)基座底板兩側(cè)的進(jìn)行約束，并進(jìn)行模態(tài)分析，獲取整機(jī)安裝狀態(tài)下的固有屬性。綜合考慮柴油機(jī)各激勵(lì)源的特性，主要分析了缸內(nèi)爆發(fā)壓力、十字頭敲擊力、主軸承載荷、排氣閥敲擊力的作用規(guī)律及頻域特性。利用有限元方法，根據(jù)激勵(lì)作用的實(shí)際位置，將各激勵(lì)

3、單獨(dú)加載到有限元模型的對(duì)應(yīng)位置，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)瞬態(tài)響應(yīng)分析，獲得單一激勵(lì)下整機(jī)的振動(dòng)特性，并分別計(jì)算各激勵(lì)作用下的整機(jī)振動(dòng)烈度及各激勵(lì)的振動(dòng)貢獻(xiàn)度。在多個(gè)激勵(lì)的聯(lián)合作用下，對(duì)整機(jī)的振動(dòng)特性和強(qiáng)弱分布規(guī)律進(jìn)行預(yù)報(bào)分析。利用聲學(xué)瞬態(tài)邊界元方法，建立整機(jī)聲學(xué)邊界元分析模型，以整機(jī)表面節(jié)點(diǎn)振動(dòng)位移為聲學(xué)計(jì)算輸入條件，獲取整機(jī)的表面輻射噪聲特性，結(jié)合“能量疊加法”得到整機(jī)1米處的輻射噪聲平均聲壓級(jí)。
　　利用上述整機(jī)振動(dòng)噪聲的分析結(jié)果，得到整機(jī)