柴油機固定件振動傳遞特性研究.pdf

1、柴油機在船舶、車輛等大功率機械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中廣泛使用，其工作中產(chǎn)生的振動噪聲成為亟待解決的問題，研究柴油機振動傳遞特性具有一定的應(yīng)用價值和科學(xué)意義。
　　柴油機固定件作為一種組合彈性體，其主要包括油底殼、軸承座、機體和缸蓋等部件；組合體的振動傳遞特性研究主要是 TPA傳遞路徑分析，即振動信號傳遞路徑貢獻(xiàn)量分析和主要傳遞路徑確定；在組合彈性體中振動信號的傳播有多個不同的路徑，雖然各路徑難以用確切的物理解析式表達(dá)，但可通過傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型

2、表示；采用一種利用有限元動力學(xué)分析數(shù)據(jù)辨識傳遞函數(shù)的方法，根據(jù)所得傳遞函數(shù)計算出工況下各路徑輸出響應(yīng)，通過對比響應(yīng)結(jié)果的得出振動主要傳遞路徑和貢獻(xiàn)量。
　　本文針對某直列四缸柴油機進(jìn)行了以下研究：
　　1.為說明基于有限元分析彈性體傳遞函數(shù)辨識的有效性，以懸臂梁板為例進(jìn)行分析，建立其有限元模型，確定激勵位置、大小及方向，利用ABAQUS軟件對其進(jìn)行穩(wěn)態(tài)動力學(xué)和瞬態(tài)動力學(xué)分析，確定輸出點，提取響應(yīng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行頻域、時域參數(shù)辨識，

3、求得傳遞函數(shù)，以所得傳遞函數(shù)的時頻特性說明了辨識結(jié)果可靠。
　　2.建立柴油機固定件有限元模型，分析確定其激勵、響應(yīng)位置，按懸臂梁辨識流程求得其傳遞函數(shù)；對于多項式頻域法辨識，對比 X,Y,Z方向的傳遞函數(shù)的幅頻曲線與CAE動力學(xué)分析響應(yīng)點幅頻曲線，發(fā)現(xiàn)各曲線峰值對應(yīng)的各頻率點相差微小，辨識結(jié)果可靠；對于采用ARM模型時域法辨識，利用系統(tǒng)辨識工具箱分析出模型參數(shù)值，繪制模型預(yù)測信號與實測信號曲線，發(fā)現(xiàn)二者比較接近，所得模型能夠反映

4、結(jié)構(gòu)的輸出特性。
　　3.分析柴油機振動主要來源，建立柴油機固定件振動傳遞路徑模型；將從軸承座上試驗采集的激勵信號進(jìn)行傅立葉變換，得到頻域信號，其主要集中在低頻范圍內(nèi)，其在頻率17.56Hz幅值最大；利用所求傳遞函數(shù)計算出各路徑各向響應(yīng)點輸出信號，繪制各向輸出信號的幅頻曲線，得出在不同頻率下振動傳遞路徑貢獻(xiàn)大??；矢量疊加各路徑輸出信號，繪制總輸出信號的幅頻曲線，觀察趨勢發(fā)現(xiàn)其主要集中在低頻范圍，對比輸入激勵可知，該型號柴油機固定件