文档介绍：..
第卷第期上海工程技术大学学报
年月.
文章编号:———
汽油机的机体模态分析
刁金冬,吴伟蔚,张海潮
.上海交通大学机械与动力工程学院,上海;.上海工程技术大学汽车工程学院,上海
摘要:以某公司小汽油机为研究对象,利用相关理论和有限元分析软件,阐述了利用有限
元方法进行发动机机体振动的模态分析过程.
关键词:机体振动;模态分析;有限元法
中图分类号: 文献标志码:

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小汽油机作为国民经济各个领域小型机具的和传递途径.
配套动力,用途广泛,但由于其自身结构特点,表面通过模态分析了解结构的动态特性、固有振
振动及其所引起的辐射噪声非常剧烈,直接影响了型,
,但可以了解关心的结构
构,工作时与发动机诸多部件及总成相联,,决定缩减
复杂的载荷,从而导致发动机的强烈振动. 的模态数量、确定缩减类型,同时也可为以后的结
在发动机的设计阶段就对机体振动和表面辐构修改提供参考.
射噪声进行合理正确的预测,并提出相应的优化方
案和改进措施,相对于批量生产后再对发动机进行振动分析工作流程
局部修复来改进振噪舒适性,可以大大降低成本、
,确定工
振动噪声,,几何模型和有限元模型
收稿日期:——
作者简介:刁金冬一,男,河北衡水人,在读硕士,研究方向为汽车噪声与振动控制
· · 上海工程技术大学学报第卷
;”为系数.
载荷的确定、主自由度的缩减和选取等等. 通常人耳对噪声的敏感频率在左
公司推荐的工作流程如图所示. 右,声波在铸铁或钢中的传播速度大约为
/,所以在振动噪声分析中,单元的最大尺寸必
创建几何模型
须控制在以内.
生成有限元模型
『有限元模型验证模态分析模态分析理论
静态缩聚和动态缩聚模态分析的经典定义是将线性定常系统振动
微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程
缩聚后的质量矩阵和刚度矩阵
组解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独
利用缩聚模型施以边界条件和载荷,利用多体立方程,
动力学求解器在不同工况下进行仿真计算
矩阵为模态矩阵,
截断处理方法,可使方程数大为减少,从而大大节
动力学评估
结构表面振动速度平估省了计算时间,减小了机器容量,降低了计算成本,
这对大型复杂结构的振动分析带来很大的好处.
图工作流程
模态分析是结构动态设计的核心,是进行振动
.
和噪声预测的基础,它将联立的运动方程变换成一
利用三维建模软件建立发动机的几何模组独立的互不相关的方程,
型,建模过程中,尽量保留机体的基本特征,使分析验模态分析与计算模态分析一起,成为解决现在复