新型非道路卧式柴油机机体结构及动态特性分析

针对自主创新设计开发的非道路龙门卧式柴油机机体,分析了龙门卧式机体的结构特点,建立了机体装配组件有限元模型并通过自由模态试验进行了验证,计算分析了龙门卧式机体结构低阶固有频率和振型,并与传统隧道卧式机体结构的低阶模态进行了对比分析.研究结果表明：新型非道路卧式柴油机龙门机体结构紧凑、润滑油道短、冷却效果好、铸造和加工方便;其低阶固有频率较高,整体刚性较好,各阶模态固有频率均大于500 Hz.     

复杂组合结构的有限元模态分析

目的 建立甘大功率柴油机机体＋曲轴组合结构的有限元模型,并对其进行有限元模态分析,方法 应用动态子结构法建立有限元模型,用虚拟材料来模拟其结合面的动态性能。结果 计算出前5阶固有频率和主振型,与试验结果比较吻合。结论 说明所建机体＋曲结构的有限元模型正确,为其下步的动力学仿真研究奠定了基础。     

军用柴油机机体的自由模态分析

目的分析某军用柴油机机体的自由模态．方法应用有限元模态分析法对机体进行计算模态分析,并与试验模态法测出的试验值进行对比以保证有限元模型的正确性．结果计算出机体的前五阶非刚体模态,与试验结果相对照比较吻合．结论所建立的有限元模型正确,为下一步的动态响应及动力修正提供了必要的依据．     

军用柴油机机体的自由模态分析

目的 分析某军用柴油机机体的自由模态,方法 应用有限元模态分析法对机体进行计算模态分析,并与试验模态法测出的试验值进行对比以保证有限元模型的正确性。结果 计算出体的前五阶非刚体模态与试验结果相对照比较吻合。结论 所建立的有限元模型正确,为下一步动态响应及动力修正提供了必要的依据。     

飞轮壳结构刚度对机体NVH性能的影响

以某柴油机为例,研究飞轮壳结构刚度对柴油机机体振动问题的影响.建立发动机整机多体动力学计算模型,并对发动机虚拟样机模型进行试验验证;引入拓扑优化计算方法,以飞轮壳结构刚度最大为优化目标,飞轮壳体积比为约束条件,单元密度为设计变量对飞轮壳结构进行优化设计;并结合工程设计经验对优化后的飞轮壳模型重新建模.分析在安装新飞轮壳之后发动机机体振动和声学特性,计算结果表明,在对飞轮壳结构进行优化设计之后,机体振动问题得到了有效的缓解,辐射声功率级降低了0.3 dBA,提高飞轮壳结构刚度能够有效降低机体振动,改善机体振动、声学性能.     

复杂组合结构的有限元模态分析

目的　建立某大功率柴油机机体 +曲轴组合结构的有限元模型 ,并对其进行有限元模态分析 .方法　应用动态子结构法建立有限元模型 ,用虚拟材料来模拟其结合面的动态性能 .结果　计算出前 5阶固有频率和主振型 ,与试验结果比较吻合 .结论　说明所建机体 +曲轴组合结构的有限元模型正确 ,为其下一步的动力学仿真研究奠定了基础     

内燃机机体噪声特性的数值仿真分析

结合多体动力学仿真技术与有限元法（FEM）和边界元法（BEM）对一台4缸发动机的机体噪声辐射进行了预测.建立了一台4缸4冲程柴油机曲柄连杆系统的多体动力学模型,通过多体动力学仿真的方法,求解出活塞、连杆、曲轴系统在工作过程中对机体的激励.利用有限元法求解出主轴承作用力、活塞侧向力和在燃烧激励作用下的机体振动特性.建立了机体噪声辐射的边界元模型,利用边界元技术对机体的辐射噪声进行了求解.并根据仿真分析的结果对机体的外声场的噪声特性进行了研究.研究表明,机体裙部的刚度是影响内燃机噪声辐射的重要原因.     

EA888型发动机缸体模态分析

为了避免共振并满足发动机缸体的强刚度要求,本文以EA888发动机缸体为研究对象,对发动机缸体进行模态分析。分别利用CATIA和有限元软件Hypermesh11.0建立了发动机缸体实体模型和有限元模型,然后进行网格划分及模态计算,最后利用LMS振动模态分析系统对缸体的模态进行实验分析,并与有限元计算模态结果进行对比。分析结果表明,两者所得固有频率吻合性较高,验证了有限元分析结果的正确性。该研究为缸体振动特性分析和结构优化奠定了基础。     

船舶柴油机柔性曲轴与机体EHD耦合下振动研究

为同时、准确、快速地获得船舶柴油机曲轴和机体的整体振动形态,运用模态综合法对其动态缩减,建立二者EHD耦合下的计入各非线性因素的缩减的系统动力方程,采用Newmark方法数值求解。二者间的EHD耦合则根据Reynolds方程和Greenwood/Tripp微凸峰接触理论,采用有限体积法计算获得。由此建立大型船舶柴油机柔性曲轴与柔性机体耦合下的整体振动计算模型,并通过与经典方法对比、试验测试验证了该建模方法和模型。基于该模型,能够同时快速较为准确地计算柔性曲轴和柔性机体的整体的三维振动形貌,有利于进一步揭示曲轴和机体的振动机理,为曲轴和机体优化设计提供依据。     

基于Pro/E-ANSA的发动机壳体振动特性研究

以摩托车发动机壳体为研究对象,建立基于Pro/E-ANSA的发动机壳体有限元模型;对比分析发动机壳体的模态参数和试验测试结果,验证模型建立的可行性和试验方法的正确性;采用有限元法对发动机壳体进行自由和约束模态分析,探究其振动特性,为发动机壳体结构的优化以及辐射噪声控制奠定基础     

YT4125柴油机机体刚度分析

应用有限单元法,在I-DEAS9.0软件平台上,建立了YT4125柴油机机体的三维实体模型,对机体进行了复合边界下的刚度计算.通过对YT4125柴油机机体的火力面和主轴承座进行复合边界条件下的变形计算,找到了机体结构的薄弱部位,优化了YT4125柴油机机体的结构,提高了机体刚度,达到了降噪和减振的目的;同时其分析结果又为机体的动力学分析提供了一个可靠的有限元模型.     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良,设计效率更高,本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态特性的研究.采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型,并组装成组合结构模型.由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取,采用了虚拟材料来模拟结合面特性.通过反复修正虚拟材料的特性常数,最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合.说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的,组合结构的动态特性是可信的,为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础.     

发动机主要零部件组合结构的动态特性分析

为了使军用发动机系统的性能更优良。设计效率更高。本文对某军用发动机主要零部件组合结构进行了动态持性的研究．采用了基于试验对比的子结构模态综合法建立了某发动机机体、曲轴、缸盖、曲轴箱4个部件的三维实体模型．并组装成组合结构模型．由于部件间结合面的刚度与阻尼特性难于理论分析和实验提取。采用了虚拟材料来模拟结合面特性．通过反复修正虚拟材料的特性常数．最终使得组合结构的有限元模态分析结果与实验结果吻合．说明依据上述方法确定结合面特性的方法是合理的．组合结构的动态特性是可信的．为整机进一步的动力学仿真研究奠定了基础．     

基于ABAQUS的汽车方向盘模态仿真与试验分析

针对某款汽车方向盘进行模态试验,得到第一阶固有振动频率小于厂家的要求值.根据模态试验状态使用有限元分析软件ABAQUS建立仿真模型,运用Standard隐式求解器进行求解.通过比较、分析两种结果验证仿真模型的建立是否准确,对方向盘结构做出更改和优化并进行有限元模态分析,模态满足企业要求.建模仿真过程极大提高了设计和开发的效率,降低了研发成本,提高了经济效益.     

基于workbench的1015型六缸柴油机机体模态分析

机体是内燃机的骨架,在复杂的载荷作用下,很有可能会在其工作振动频率范围内发生共振,进而导致机体产生疲劳破坏,使其可靠性下降,因此需要对其进行模态分析。利用SolidWorks软件建立了Ⅴ型六缸柴油机机体的三维实体模型,应用ANSYS Workbench对机体进行了模态分析,得到了其固有频率和模态振型,并与发动机的爆发频率进行比较,结果表明:发动机爆发频率避开其固有频率,机体结构设计合理,不会发生共振,为机体的设计和改进提供理论依据。     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

建立某柴油机缸盖的参数化实验模型,并对其进行有限元动力学分析。方法,利用特征技术建立缸盖的参数化模型,最后用有元模态分析法进行其模态参数的计算,结果实现了基于特征的缸盖参数化建模,计算出前四阶固有频率及主振型。结论体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性,为整机的动力学仿真研究奠定了基础。     

基于状态空间法的结构动力学建模与简化算法

介绍一种利用模态变换和状态空间理论求解多自由度系统动力学特性和动态响应的方法。该方法可以通过多个单自由度系统模态叠加得出系统的总体频率及时域响应,并可以排序各阶模态对总体响应的相对重要性;通过对各阶模态进行排序,忽略一些不太重要的模态,以对模型进行降阶处理获得简化模型。以简单的悬臂梁模型为例介绍了如何利用有限元模态分析求解模型的特征值和特征向量并建立状态空间模型,并对结构动态响应进行简化计算分析的过程。数值结果表明：该悬臂梁的降阶简化模型和全模型的结果非常接近,验证了该方法在简化计算分析过程的同时可以保证分析的准确性。     

基于OptiStruct的某车型排气系统有限元分析

排气系统作为重要的发动机部件,对发动机性能和噪声都有极大的影响.为提高汽车安全性和乘坐舒适性,优化排气系统的设计,根据相关设计要求对排气系统进行了强度和模态分析.首先基于CATIA软件,建立排气系统的三维模型;再用Hypemesh软件进行网格划分、简化模型、施加约束等操作,通过OptiStruct求解器对排气系统进行1 G静力分析、4 G静力分析、约束模态分析.仿真结果显示,排气系统在1 G下的位移和支反力均在设计要求范围内;4 G下的最大应力位于第一挂钩处,远小于150 MPa;约束模态分析了排气系统在200 Hz内的23阶模态,并重点关注了发动机怠速激励频率附近的模态.计算的排气系统固有频率都不在发动机怠速时的激励频率区间内,故排气系统不会与发动机发生共振现象,满足设计要求.     

基于特征的缸盖参数化建模及应用

目的　建立某柴油机缸盖的参数化实体模型, 并对其进行有限元动力学分析． 方法　利用特征技术建立缸盖的参数化模型, 最后用有限元模态分析法进行其模态参数的计算． 结果　实现了基于特征的缸盖参数化建模, 计算出前四阶固有频率及主振型． 结论　体现了基于特征的参数化建模在复杂结构的动力分析中的优越性, 为整机的动力学仿真研究奠定了基础     

四缸柴油机机体NVH性能改进

为降低发动机辐射噪声,采用数值计算方法对某四缸柴油机机体的振动声学性能进行分析与改进设计.以有限元理论为指导,划分发动机有限元模型,建立整机的多体动力学模型以及声学模型.通过多体动力学和流体力学计算发动机动力学载荷,通过结构动力学计算机体的振动响应,通过声学计算预测机体的表面辐射噪声,并实验验证计算结果.根据计算得到的机体振动与声学特性,确定影响机体（NVH）性能的关键频率,有针对性的对机体进行低噪声优化设计.在改进模型的基础上重新建立发动机多体动力学模型,计算改进后机体的振动与声学性能.结果表明,通过优化设计,机体的辐射声功率级降低0.9 dBA.