低噪聲柴油機(jī)組合結(jié)構(gòu)及連接部件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷改善，汽車保有量劇增，對(duì)汽車的綜合性能的要求不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲污染控制已經(jīng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)發(fā)展的最具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題之一。為了促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲研究水平的提高，本文通過(guò)理論、試驗(yàn)以及虛擬設(shè)計(jì)等多種手段對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)方法、連接部件數(shù)字化模擬方法、以及低噪聲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。
　　 在組合體建模接觸部件的模擬方法方面，本文研究了兩種不同的有限元模擬方法，分別為考慮螺栓預(yù)緊力和墊片的線性

2、計(jì)算方法和使用接觸單元的非線性計(jì)算方法。在瞬態(tài)振動(dòng)分析中使用以上兩種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)墊片等接觸部件和螺栓預(yù)緊力的模擬。最終內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動(dòng)預(yù)測(cè)過(guò)程中使用線性計(jì)算方法。將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，得到考慮螺栓預(yù)緊力和墊片的線性計(jì)算方法能夠在內(nèi)燃機(jī)整機(jī)振動(dòng)烈度的計(jì)算中有更好的預(yù)測(cè)作用的結(jié)論。
　　 在柴油機(jī)低噪聲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，分別研究了針對(duì)直列六缸柴油機(jī)的加強(qiáng)框設(shè)計(jì)、一種新型的T型氣門室罩減振墊片設(shè)計(jì)，以及針對(duì)直列四缸機(jī)的單平衡軸設(shè)計(jì)

3、。
　　 為減小六缸柴油機(jī)的振動(dòng)烈度和噪聲輻射，提出了安裝加強(qiáng)框的方法。通過(guò)對(duì)原機(jī)和加裝了加強(qiáng)框的機(jī)型進(jìn)行有限元分析，結(jié)果表明有加強(qiáng)框的缸體的固有頻率普遍高于原機(jī)狀態(tài)固有頻率，加強(qiáng)框的安裝對(duì)于增加缸體剛度有明顯效果。最后通過(guò)振動(dòng)和噪聲試驗(yàn)證實(shí)，加強(qiáng)框的安裝可有效的減小缸體各方向的振動(dòng)烈度和噪聲輻射。
　　 對(duì)于使用T型截面的氣門室罩墊對(duì)氣門室罩進(jìn)行減振降噪方面，本文通過(guò)非線性的接觸單元法模擬該氣門室罩，計(jì)算該墊片的減振效

4、果，并與普通平墊相比，證明該墊片有更好的減振效果。將其應(yīng)用于實(shí)際機(jī)型上，并對(duì)該機(jī)型進(jìn)行振動(dòng)和噪聲試驗(yàn)，證明該墊片的減振降噪效果明顯優(yōu)于普通墊片，可以在實(shí)際機(jī)型中廣泛應(yīng)用。
　　 最后通過(guò)對(duì)四缸柴油機(jī)平衡分析，得出引起其振動(dòng)的主要激振源為二級(jí)往復(fù)慣性力和傾覆力矩，采用單平衡軸不完全平衡二級(jí)往復(fù)慣性力的設(shè)計(jì)方案后，除了可平衡一部分二級(jí)往復(fù)慣性力，又可起到降低傾覆力矩的作用，可以從一定程度上減小整機(jī)的振動(dòng)烈度。并且計(jì)算出，針對(duì)本機(jī)構(gòu)采