某车型排气系统隔热罩开焊问题分析及解决

某搭载四缸汽油增压发动机的车型,在整车耐久试验中排气系统主消声器隔热罩发生两次开焊问题,通过有限元分析确定第一次开焊原因为隔热罩模态低,发动机工作频段内发生共振,增加固定点后,隔热罩模态提高至248.7Hz;第二次开焊原因为隔热罩模态与主消声器壳体模态接近引起的耦合共振失效,通过提高隔热罩模态,使隔热罩与主消壳体不在一个频段内振动。本文通过确定失效原因及整改措施,为今后其他项目的隔热罩设计提供指导。     

发动机排气歧管隔热罩的数值分析

在发动机零部件设计开发前期,使用ABAQUS软件对隔热罩件进行模态和热应力分析,预测隔热罩频率、振型和热应力分布及其变形情况,其设计状态满足发动机NVH和耐热性能要求,为隔热罩设计提供参考。     

汽车发动机用隔热罩设计及模态优化

汽车发动机用隔热罩主要对其保护的零件起阻隔外部热量、降低表面温度的作用,并且隔热罩还要有足够的耐交变振动的能力和使用寿命。这使得隔热罩本身需要满足一定的设计要求。通过列举实例的方式,概括阐述隔热罩的两种设计方法,以及设计完成后需要校核满足的设计要求。同时针对隔热罩模态优化的问题给出解决方法,确保隔热罩设计的合理性、规范性和实际使用的安全性。     

柴油发动机气缸盖罩模态分析

为验证某型直列4缸柴油机的气缸罩盖是否是会发生共振现象,建立了气缸罩盖的计算模型,分别对气缸盖罩的约束模态与自由模态两种情况的固有频率和振型分布情况进行了计算和分析。通过计算分析,发现气缸盖罩的刚度非常高,在发动机正常运转下不会发生共振。     

某汽油机排气歧管隔热罩开裂问题分析及优化设计

随着某汽油机的技术升级,排气歧管隔热罩由单层改进为双层中空结构,但在进行发动机台架试验过程中出现了开裂现象。通过对隔热罩的模态、应力分布、断口及振动进行分析,其开裂的根本原因为振动疲劳引起,而解决方法是采用合理布置加强筋的方式提高其局部或整体刚度以减小振动,优化后的设计方案通过了通用全球发动机耐久试验和热循环试验。     

高压共轨发动机降噪及其性能对噪声的影响

研究高压共轨发动机的降噪和发动机经济性、动力性对整机噪声的影响.对样机的整机噪声进行测量,并通过声学扫描进行声源识别,发现前端面、进气侧、排气侧和项面为主要的噪声源,进而对齿轮室盖加装复合钢板降噪件、排气管隔热板以及涡轮壳隔热罩均用降噪件,能够有效降低整机噪声.通过调整高压共轨系统参数研究发动机经济性和动力性对整机噪声的影响,发现增加油耗、降低扭矩能降低整机噪声.研究结果表明,发动机性能对整机噪声的影响很大,通过牺牲一定比率的动力性和经济性都能降低整机噪声.     

特种电动机风扇罩结构模态分析

在研制特种电机时,把风扇罩安装到特种电机上,出现了共振的问题。针对这一问题,利用ANSYS对特种电机风扇罩进行约束模态和自由模态分析,找到了特种电机风扇罩17阶固有频率和固有振型。通过比较两种模态分析的结果,电机风扇罩避开了电机转速的共振区,确定6阶变形较为严重的振型,分别是655Hz、1152Hz、1395Hz、1502Hz、1568Hz、1667Hz,在设计特种电机时必须避开这6阶固有频率,为进一步研究特种电机的振动和噪声特性提供了理论依据。     

基于有限元法的发动机罩模态分析研究

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型。运用HYPERMESH与NASTRAN软件对发动机罩进行了模态分析计算,得出发动机罩的低阶模态特性。总结优化发动机罩模态特性的方法,以解决发动机怠速时发动机罩的振动问题。     

基于模态分析的挖掘机发动机罩结构优化

挖掘机发动机罩通常由薄板件与加强筋通过焊接而成。在发动机和路面的激励作用下,其薄板结构容易产生严重的振动响应,直接导致结构某些薄弱位置的变形、开裂等问题。利用HyperWorks软件建立了某型挖掘机发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析,得到了其在自由状态下的前四阶固有频率及振型,并通过模态实验验证了仿真结果的准确性。依据实验与数值模态分析结果,对该发动机罩进行了结构优化。与原结构相比,优化后发动机罩刚度有所提高,典型振型的最大变形量大幅降低,其动态性能得到明显改善。     

基于形貌优化的隔热罩设计研究

研究了典型发动机涡轮增压器隔热罩的形貌优化过程,在Hypermesh软件中建立了隔热罩形貌优化的有限元计算模型,通过形貌优化使隔热罩的动态特性得到了大幅提高。     

基于压缩机-支架系统的异常噪声研究

针对某乘用车发动机转速在1 573 r/min,压缩机开启时车内噪声异常的问题,对样车进行试验分析与诊断,对压缩机-支架系统进行仿真分析,提出改进方案并验证改进效果。利用LMS声振信号采集系统采集振动噪声数据,采用频谱分析、阶次追踪等方法,并结合压缩机-支架系统模态仿真结果,确定车内异常噪声是压缩机轴频21阶与压缩机-支架系统3阶模态频率接近发生共振造成的。通过优化支架结构来提高压缩机-支架系统3阶模态频率以此来避免共振,并换装橡胶驱动盘缓和压缩机输入扭矩波动。将改进结构进行整车试验,结果表明：匀速工况空调开启时问题转速下,车内噪声降低了2.5 dB(A);匀加速工况空调开启时发动机转速1 500~1 650 r/min区间,车内噪声无峰值,其余转速空调开启时改进前/后车内噪声基本不变,噪声波动趋势平缓。     

发动机罩的结构轻量化设计

应用拓扑和形貌联合优化,以及基于DOE灵敏度分析的尺寸优化对发动机罩进行轻量化设计。分析了原发动机罩主要承载状态的刚度和一阶约束模态。两种优化设计方法均以体积最小为目标,弯曲刚度、扭转刚度、侧向刚度和一阶约束模态频率为约束条件。根据优化设计结果,给出了两种轻量化方案。对比优化前后的结构性能,从刚度和一阶约束模态频率角度验证轻量化方案的可行性。CAE分析结果表明,两种方法均可以达到降低发动机罩质量且满足结构性能要求的目的,而且,对此发动机罩尺寸优化的轻量化效果更好。     

基于Kriging模型的发动机罩多目标优化设计

为提高轿车CNCAP行人保护性能,应用拓扑优化方法对某款轿车的发动机罩内板进行结构改进,以达到降低行人头部损伤值的目的。先以发动机罩内板、外板、加强板及铰链的壁厚为设计变量,采用最优拉丁方法生成样本数据,通过仿真分析,构建了关于发动机罩质量、头部损伤值及模态的Kriging近似模型;然后利用NSGA-Ⅱ（非劣分层遗传算法）多目标进化算法寻优求解。结果表明：改进后的发动机罩不仅安全性和防振性得到改善,而且质量减小,模态值提高,实现了安全、防振及轻量化的设计目标。     

某发动机前端异响的诊断与优化

文章对某款搭载1.8T汽油发动机SUV车型发动机转速为1100rpm稳态,出现的"咕咕"异响问题。通过车内噪声和发动机前端部件振动测试,结合小波分析、滤波回放信号处理和振动与噪声频谱诊断分析,确认异响源来自发动机前端传动系统。然后针对发动机前端传动系统(正时带、进排气带轮、惰轮、手动张紧轮、水泵轮)建立动力学仿真分析,确认前端正时带为异响激励源。结合水泵本体振动与模态分析,水泵本体模态频率与异响频率产生耦合,并在发动机转速为1100rpm下发生共振,从而产生异响。最后通过对水泵进行结构优化,提高水泵本体模态方案能有效解决该异响问题。     

基于有限元分析的发动机罩拓扑优化设计

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型.在此基础上建立了基于变密度法的拓扑优化设计数学模型,运用HYPERMESH软件对发动机罩进行了拓扑优化设计,研究了发动机罩最优的加强筋布局形式,使得结构的低阶模态频率提高2HZ,提高了发动机罩的动态刚度,解决了发动机怠速时发动机罩的振动问题.     

轻型客车驱动桥振动噪声源分析与改进

对某轻型客车后驱动桥进行传动系台架试验并分析其振动噪声异常的原因,通过逆向工程方法建立后桥的三维数字化模型和有限元模型并做有限元模态分析,通过模态试验对有限元模型进行了验证。针对双曲面齿轮对冲击过大、桥壳整体弯曲共振和桥壳后盖局部共振等问题提出改进措施并通过台架试验加以验证。试验结果表明,振动噪声降低明显,改进措施切实有效。     

利用ANSYS模态分析的组合式圆振动筛降噪研究

针对组合式圆振动筛的降噪问题,提出了利用ANSYS软件的模态分析与噪声测量试验相结合的分析方法,找出模态频率与噪声源之间的联系,进而采取降低振动筛噪声的相应措施。通过模态分析预测筛体的模态频率分布和各阶振型形态,分析可知,振动筛的模态频率远离工作频率,不会因共振而产生强烈噪声。筛体4阶以上的振型都做高频振动,其频率远远高于工作频率,筛体零/部件的高频弹性振动是产生噪声的根本原因。通过振动筛噪声测量试验,分析噪声的幅频特性和功率谱,噪声具有明显的中低频特性,这些噪声多数由筛体零/部件的高频弹性振动引起。分析振动筛的模态频率、振型和噪声频谱,找出噪声产生的根源,提出通过减小筛体零/部件的高频弹性振动的振幅来降低振动筛噪声的措施。     

车内轰鸣噪声的研究及优化

以某客车为研究对象,基于声振测试、频谱分析对怠速轰鸣现象进行研究,确定轰鸣噪声是由空调压缩机激励频率与车内声腔模态耦合引起。通过优化发动机悬置系统、加强空调压缩机支架刚度提升其固有频率避免70 Hz共振,由此削弱了车内声振耦合作用,改善了车内轰鸣噪声。实验结果表明:车内轰鸣噪声得到改善,A计权声压级降低了9.15 dB(A),由此为客车轰鸣噪声问题提供了可借鉴的解决方法。     

某车型空调压缩机支架NVH性能分析与优化

针对某车型空调压缩机在怠速工况下引起的车内噪声问题,应用比利时LMS公司的Test.Lab动态测试系统对压缩机支架总成在整车下进行噪声、振动与不平顺性(NVH)测试,通过频谱分析与模态频响分析相关手段,找到引发车内噪声的相关故障频率;同时利用Hyperworks对空调压缩机支架进行模态仿真计算,对比实验及仿真的结果后发现支架的一阶固有频率过低,它与发动机工作频率下产生的共振致使车内声品质变差,为此提出改进支架结构来改善模态特性的方案。进一步测试验证发现:压缩机支架的共振得以抑制,车内NVH性能有了显著提高。     

基于频谱分析与拓扑优化的汽车加速噪声控制

针对某SUV在加速过程中驾驶舱内出现的共振和轰鸣声,利用频谱分析方法,识别出关键因素为压缩机系统1阶模态频率与四缸发动机的4阶频率耦合。采用模态分析与拓扑优化方法,改进压缩机支架后,压缩机系统的1阶模态频率由207.3 Hz提升至259.6 Hz,避开了发动机工作频率。实测对比结果表明,搭载新压缩机支架后,在3 100 r/min时驾驶舱内噪声声压级下降2.8 dB且共振明显减弱,与主观评价一致。新压缩机支架同时解决了搭载同款发动机的某MPV加速噪声问题,验证了该方法的有效性。并进一步提出了在实车状态下的压缩机系统模态分析目标应为250 Hz,为后续车型开发提供依据。