文档介绍：江苏大学
硕士学位论文
QC485柴油机机体试验模态与有限元分析
姓名:崔燕娟
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:王忠
20090528
摘要强度是保证发动机正常工作的重要前提。对柴油机机体进行试验模态以裼颓朔闾逦Q芯慷韵螅搜捎邢拊<扑鉥秘试验模态个测点,建立机体的模态模型,运用藕欧治鲆谴淼机体的前十二阶固有频率和振型,对试验模态帮有限元计算模态进行了相关性对比分析,对比了模态振型和频率。计算模态和试验模态参数的对比,有限元模型能较好地反映机体的动态特性,模型简化较为合理。机体是发动机的主体部件,结构和受力比较复杂,足够的刚度和分搴厅与有限元计冀,搞示外爨激振力与结构本身固有特性、工俸状况与机体变形之间的关系,对于改善和提嵩机体的结构强度具有十分重要的意义。相结合的方法,对机体的动态特性进行了详细的研究蛰采用频域识别法对机体进行试验模态分析。在机体上布置到德史段诘拇ǖ莺捎媒峁苟治鋈砑拟合得到机体的前十二阶模态参数,对机体进行了受迫响应分析,得到机体在实际工作状态下的变形情况。根据裼突撂褰峁沟奶氐悖⑻姨逵邢拊5耐不算模型,运用砑曰褰杏邢拊M窕帧T诖嘶础上,运用砑扑懔斯嫣宓淖杂赡L驮际L玫通过对裼突宓淖杂赡L驮际L扑悖逯江苏大学硕士学位论文
要振型为整体的弯曲、扭转模态以及主轴承座和曲轴箱的局部模态。分析了约束对机体振型和频率的影响规律,由于约束条件下机体的整体自由度减小,因此从整体来讲机体刚度增加,频率比自由条件下的频率大。通过对机体进行受迫响应计算分析,第三缸的变形较其它缸变形大,最大变形位于第三缸的缸壁项部,即活塞对缸壁侧压力所作用的区域,并且变形沿缸套壁由上而下逐渐减小,气缸套变形相对较小,主轴承座的变形较大。在此基础上,提出了加强机体底部刚度的几种方案,并进行了有限元计算分析,采用梯形框的方案效果最明显。改进后,机体的固有频率得到明显提高、机体的总体刚度明显提高,机体的变形得到降低。对改进机体进行试验,并加缸盖进行了组合结构模态试验。关键词:机体,模态分析,有限元,受迫响应,动态特性江苏大学硕士学位论文Ⅱ
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指导教师签名:薹学位论文作者签名:知荛叼少拳/尹年多胃≯弱不保密囤保密一,在年我解密后适用本授权书。茹争嚏年辉潞襞江苏大学学位论文版权使用授权书同意学校保留并向国家有关部或概构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,肉容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文满于学位论文版权使用授权书
铹葛\圻加晟涝买独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:
第一章绪论有限元方法鐼,选题的意义及目的江苏大学硕士学位论文规钵是发动规的雷粱,支承和罄定着所有的零部搏,其戮度与强度以及动态特性直接影响着发动机的工作性能和寿命【俊F坠ぷ魇笔芰ψ纯龇浅8丛樱髂工终露经常与高瀣、高压鹣燃气辐接魅,显漂塞在其中律高速往复运动,视体的刚度不足,就会使气缸和主轴承座孔发生变形,导致气缸中心线不垂直于主轴承诧孛心线以及各主辘承孔不蠢心,孳鹪硕踔啪杷E浜瞎叵得父慕唬铀零件的磨损,影响发动机的排放、动力性、经济性和使用寿命,所以发动机机体本身应具有足够韵剐度帮强度。随着发动机转遴的提高,激振频率增加,机体零部件的疲劳强度会降低。严重时零夯嵩獾狡苹担贾路闾逡约捌酌副湫危銃起柴油祝颡粒排放物增加。为减少机体变形,确保柴油机工作时具有足够的强度和刚度,要求各个零部件的振动最套、变形最小。开震发动祝祝体酌动态特性研究,探讨机体各部分振动能量的分布规律。抑制振动、改进机体结构,对于提高柴油机机体的刚度和强度具模态分析技术是现代机械产品结构设计、分析的基础,是分析结构系统动态特牲强有力的工具。试验模态分祈方法,通过试验数据采集系统的输入输出信号,经过参数识别获褥模态参数,验证有限元理论模态分析模型正确性,根据模态试验结聚修改有限元理论模型。计算模态分析可以预测产品的动态特性,为结构优化设计提供依据。孟喙厝泶猓J忌杓剖保根据设计图纸,预知产品的动态性能,预估振动、噪声的强度及其它动态闻题,弗可在图纸阶段改变结构形状以消除或抑制这些问题。随着计算机技术的发展,建立在有限元原理上的结构分概软件融