柴油機結構系統(tǒng)的模態(tài)分析.pdf

1、結構系統(tǒng)的動態(tài)特性分析是結構動力學領域里的一個重要研究方面.該文以柴油機這種復雜結構的工程研究為背景,對1 2缸V型水冷式車船用柴油機主要結構零部件及其組合結構的動態(tài)特性分析和實驗驗證進行了系統(tǒng)研究,得出了理論計算和實驗結果相符的結論.這為柴油機下一步的動力響應分析、整機的動態(tài)特性分析和結構的優(yōu)化設計奠定了理論和實驗基礎,也為柴油機實際結構的改進提供了一條途徑.該文首先總結了國內外結構動態(tài)特性的研究成果.基于結構模態(tài)分析理論,從分析柴油

2、機的組成和工作特點入手,系統(tǒng)地應用了有限元的技術方法,綜合考慮了提高計算精度和降低計算規(guī)模這個建模的根本問題,利用ANSYS軟件,建立起了柴油機機體、曲軸和氣缸蓋的有限元計算模型.該文所建的模型解決了前人在運用板、殼等單元建立柴油機主要結構有限元模型時遇到的如何協(xié)調精度和規(guī)模的難題,同時,分別計算和分析了機體、曲軸和氣缸蓋的自由模態(tài).該文重點分析了機體的動態(tài)特性,并提出了柴油機的結構改進措施.結構動態(tài)特性分析要求對結構系統(tǒng)進行較為準確的

3、數(shù)學描述,目前工程中主要利用有限元技術來建立理論計算模型.這種方法采用了離散化的思想:將連續(xù)系統(tǒng)離散為一個節(jié)點上互相關聯(lián)的離散結構.但是由于對結構物理、幾何特性的假設和對結構約束及連接狀態(tài)等的簡化,使得理論計算模型在模型結構和模型階次以及模型參數(shù)等三個主要方面存在誤差,其計算結果的精度是否可靠,這需要實驗驗證.該文基于模態(tài)試驗技術,對柴油機的機體、曲軸和氣缸蓋以及它們的組合結構進行了模態(tài)實驗,并把實測結果與理論計算值進行了對比分析,表明