柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、沈陽軍區(qū)某部隊(duì)與東北大學(xué)設(shè)備診斷工程中心聯(lián)合研制便攜式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀。作為該項(xiàng)目的子課題，本文對(duì)康明斯6BT5.9柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和試驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得出了理論計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果相符的結(jié)論。
　　 本文首先總結(jié)了國內(nèi)外結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析的研究成果?；诮Y(jié)構(gòu)模態(tài)分析理論，從分析柴油機(jī)的組成和工作特點(diǎn)入手，系統(tǒng)地應(yīng)用了有限元技術(shù)，綜合考慮了提高計(jì)算精度和降低計(jì)算規(guī)模這個(gè)建模的根本問題，利用ANSYS軟件，

2、建立起了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、缸蓋的有限元計(jì)算模型，并分別計(jì)算和分析了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、缸蓋蓋的自由模態(tài)。本文所建的模型解決了前人在運(yùn)用板、殼等單元建立柴油機(jī)主要結(jié)構(gòu)有限元模型時(shí)遇到的如何協(xié)調(diào)精度和規(guī)模的難題。
　　 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是由許多復(fù)雜結(jié)構(gòu)形狀的零部件組成的系統(tǒng)，如何真實(shí)的模擬組合結(jié)構(gòu)的邊界條件，是近年來有限元分析的難點(diǎn)所在，傳統(tǒng)的方法在處理具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)子結(jié)構(gòu)問題時(shí)還不夠理想，本文試圖在前人的基礎(chǔ)上找到一種能夠有效模擬組合結(jié)構(gòu)邊界條

3、件的方法，提出用偽材料方法法來處理具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的子結(jié)構(gòu)，有效的模擬了部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，具有一定的參考價(jià)值。結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析要求對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)描述，目前工程中主要利用有限元技術(shù)來建立理論計(jì)算模型。由于對(duì)結(jié)構(gòu)物理、幾何特性的假設(shè)和對(duì)結(jié)構(gòu)約束及聯(lián)接狀態(tài)等的簡化，使得理論計(jì)算模型在模型結(jié)構(gòu)和模型階次以及模型參數(shù)等三個(gè)主要方面存在誤差，其計(jì)算結(jié)果的精度是否可靠，這需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文根據(jù)模態(tài)試驗(yàn)理論搭建了模態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)，并結(jié)合科學(xué)

4、計(jì)算軟件MATALB編制了一套頻域模態(tài)參數(shù)識(shí)別程序，從而獲取了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、缸蓋、及曲軸連桿組合結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。
　　 根據(jù)模態(tài)相關(guān)性原理，本文對(duì)理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析。兩者相關(guān)性分析結(jié)果的一致性，證明了本文所建立的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件模型的正確性以及結(jié)合面接觸處理方法的合理性，從而為下一步的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)分析、整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性分析和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷機(jī)理奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　 最后，本文就柴