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摘要机体支撑着发动机上的各机构和各系统的主要零件,发动机高速运转时,活塞连杆组运动,伴随着很大的加、减速度,产生的惯性力不均匀,往复惯性力带来机体的强烈振动,对机体的强度、刚度造成很大的影响,强烈振动时会导致机体以及发动机附件严重损坏。因此,机体结构强度、刚度以及动态特性的研究工作是发动机设计中重要的工作和技术关键点。通过试验模态和有限元仿真分析的方法,对裼突幕褰辛机体强度、刚度以及动态特性的研究与分析。采用频域识别法对机体进行了自由试验模态分析。在机体表面布置了霾獾悖⒃诩扑慊薪⒘,对反映机体动态特性的范围内的传递函数进行拟合,得到机体前阶固有频率以及振型等模态参数,为验证机体有限元模型以及机体结构优化提供依据。通过邢拊7治鋈砑曰褰辛思扑隳L治龊途睬慷确析。在锝⒉⒓蚧嘶迦P汀T擞肏软件,对模型进行了四面体网格划分。在此基础上,将模型导入到邢拊7治软件中,对机体进行了有限元方法的自由模态分析,得到了机体的前六阶振型以及固有频率。采用频率以及振型相关性分析,通过对试验模态分析结果进行分析,验证了所建立有限元模型的计算精度;在此基础上,选取了第三缸做功最大爆发压力时刻,对机体变形、应力等静强度参数进行计算,分析了缸套、主轴承座和机体上表面的最大变形以及最大应力位置。对机体的自由模态分析可以看出,机体的振型多为扭转和弯曲变形,曲轴箱以及上缸体与下缸体的结合部位变形较大;对机体的静强度计算结江苏大学硕士学位论文
果进行分析,得出缸套、主轴承座以及机体上表面的应力和变形均在安全范围之内,强度良好。通过对结果的分析,对机体结构提出了改进措施,分别从在机体底部加梯形框;改变加强筋的布置与尺寸,改变端面水孔的形状等方法,对机体进行了改进和模态分析,分析表明:在机体底部加适当厚度的梯形框,能提高机体整体刚度,有效改善机体曲轴箱的振动,提高主轴承座的刚度;通过将机体排气侧中下部加强筋,由斜方向改为垂直方向,同时加粗加厚加强筋;改变机体前端的水孔形状,增:孑芪П诤竦姆椒ǎ芟灾岣机体整体的刚度。关键词:柴油机,机体,试验模态分析,有限元分析,刚度,强度,结构改进裼突迨匝槟L治鲇胗邢拊7抡
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目录国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章试验模态及有限元相关理论和软件使用简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯软件使用简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第三章机体模态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。.迦P偷募蚧机体自由模态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯江苏大学硕士学位论文第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.课题的背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯试验模态分析理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯模态参数识别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.模态测试系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。有限元法基本理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.试验模态