文档介绍：发动机振动理论分析a发动机隔振1发动机振动的常用分析方法发动机工作时,由于口身和来自地血的T扰,引起多种复杂的振动。发动机作为一般机械,分析其振动可用如下几种方法。,如果能川函数形式写岀具势能及动能的表达式,可以川拉格朗H方程。设由n个质点组成的系统,其n个独立的广义坐标为ql,q2,……qn若系统的约束条件式定常的,则系统的动能可表示为:T1nnrsm2rIs1rqsq(1)系统的势能口J表力i为:VrsrIs1qrqs(1)如果写成矩阵形式,为:qlq2q 广义坐标阵列(3)qnml1MmnlinIn质量矩阵(4)mnnkllKknlkin刚度矩阵(5)knn则有:T12TM qV(6) qV12qTM q(7)令LTV表示质点系的动能与势能之差,成为拉格妙日函数,于是有:cl L dtqj Lqj0(8)这就是保守系统的拉格朗H方程。由拉格朗日方程,得:Kq0(9)Mq上列方程就是无阻尼多自由度系统的运动微分方程一般形式。对于冇阻尼系统利用表征系统阻尼性质的物理量耗散函数 12TCqq來考虑线性阻尼的影响,在利用拉格朗日方程,可得到有阻尼多自由度系统振动运动微分方程的一般形式:Cq Kq f(10)Mq式111:M 质量矩阵;C——阻尼矩阵;K——刚度矩阵;f——激振力。,为复杂结构的振动的分析提供了新的途径,发展了另一种更为使川而先进的方法——有限元法。有限元法的基木思想是把连续体视为有有限个基木单元在结点处彼此相连接的结合体,把具有无穷多个口由度的连续结构振动问题变成为有限多个口由度的振动问题。。通过模态分析的方法求解出振动系统的模态参数,即系统的I古I有频率、振型及阻尼,从而建立起分析模型。模态分析的一般过程如下:(1) 、求解广义坐标下多自由度系统的质暈矩阵和刚度矩阵;(2) 、写出系统的无阻尼自由振动方程;(3) 、求解振动方程,得到多自由度系统的固有频率和主振型;(4) 、由各阶主振型写出系统的模态矩阵;(5) 、应川模态矩阵,使质量矩阵和刚度矩阵对角线化,得到模态质量矩阵和模态刚度矩阵;(6) 、由模态质量矩阵和模态刚度矩阵可写岀系统的模态方程;(7) 、求解系统的模态方程可得到系统对各种形式激振(例如简谐激振、非谐周期性激振、非周期性激振和随机激振)的动力响应。4动态子结构法——模态综合2发动机振动理论分析发动机受其自身或來自地面的干扰,将在其支撐上发生振动。此处拟采川模态分析的方法作为发动机振动的理论分析方法。1发动机在车架上的白由振动为了减少发动机振动时对车架的影响,汽车发动机都是用弹性支撑安装在车架上的。汽车发动机的弹性支撑采用入图1所示的橡胶垫,安装它时,一端安装在车架上,一端安装在发动机上。橡胶垫在空间三维上都有弹性,但由于发动机的各点位置相距较远,故常略去支掠垫的扭转弹性,而把橡胶垫简化沿空间三个有弹性轴的弹簧,此三轴称为橡胶塑的弹性主轴。当作自由振动分析时,阻尼可略去,常把橡胶垫假设为一种无阻尼的线性弹簧元件,于是发动机悬置系统就可以简化为如图2iiHiiinnnnnnniinnHiiinnnininnn川ii所示的力学模型,并设定车架为绝对刚体,具有无限质量。图1橡胶垫及其弹性主轴p,q,r图2动力总成悬置系统和模态刚度矩阵;(6) 、由模态质址矩阵和模态刚度矩阵可写岀系统的模态方程;(7) 、求解系统的模态方程可得到系统对各种形式激振(例如简谐激振、非谐周期性激振、非周期性激振和随机激振)的动力响应。——模态综合2发动机振动理论分析发动机受具自身或来自地面的干扰,将在其支撑上发生振动。此处拟釆川模态分析的方法作为发动机振动的理论分析方法。,汽车发动机都是川弹性支撑安装在车架上的。汽车发动机的弹性支撑釆用入图1所示的橡胶垫,安装它时,一端安装在车架上,一端安装在发动机上。橡胶垫在空间三维上都有弹性,但由于发动机的各点位置相距较远,故常略去支撑垫的扭转弹•性,而把橡胶垫简化沿空间三个育弹性轴的弹赞,此三轴称为橡胶垫的弹性主轴。当作自由振动分析时,阻尼可略去,常把橡胶垫假设为一种无阻尼的线性弹簧元件,于是发动机悬置系统就可以简化为如图2图1橡胶垫及其弹性主轴p,q,r图2动力总成悬置系统和模态刚度矩阵;(6) 、由模态质量矩阵和模态刚度矩阵可药出系统的模态方程;(7) 、求解系统的模态方程可得到系统对各种形式激振(例如简谐激振、非谐周期性激振、非周期性激振和随机激振)的动力响应。——模态综合2发动机振动理论分析发动机受其自身或來自地血的干扰,