4L20型船用柴油机结构噪声预测计算

发布时间：2017-10-24 12:10

  本文关键词：4L20型船用柴油机结构噪声预测计算

  更多相关文章： 柴油机 噪声预测 多体动力学 有限元法 边界元法

【摘要】：船舶柴油机作为船舶主要噪声源,其结构噪声的预测与控制已成为轮机工程领域的重要研究方向。本文以4L20型船用发电柴油机为研究对象,对其结构噪声进行预测计算并提出噪声优化的相关建议。本文围绕柴油机的结构振动—声辐射预测计算问题进行相关研究,建立该机型曲柄连杆机构的实体模型,以实测示功图为依据采用多体动力学方法完成柴油机活塞侧推力、主轴承载荷等主要激励力的计算,对一个工作周期内柴油机所受的载荷情况进行分析：建立整机的实体模型并划分有限元网格,使用参数化设计语言的方式完成主要载荷的加载,采用有限元法得到柴油机结构表面的结构振动响应情况,主要对各缸发火时刻整机的表面振动结果进行分析；并对振动剧烈的部位进行时、频域分析,为低噪声优化设计提供基础；建立边界元模型,以振动响应结果为边界条件,确立三种类型的场点方案,采用直接边界元法对整机的声辐射情况进行计算与分析,研究近、远场的辐射状况及相关场点声压级随时间变化的情况；以声学计算结果为依据,对声辐射明显区域(如油底壳、机体裙部)提出相关结构噪声优化的建议。本文采用多体动力学方法—有限元结构响应分析—边界元声学分析方法对4L20型柴油机的结构噪声进行预测研究,为船用柴油机的噪声预测与低噪声结构设计提供参考。
【关键词】：柴油机 噪声预测 多体动力学 有限元法 边界元法
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.121;U661.44
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 船用柴油机噪声控制的紧迫性及其意义9-10
• 1.2 柴油机结构辐射噪声原理10-12
• 1.3 内燃机噪声预测及控制的研究现状12-15
• 1.4 本文的主要研究方案及内容15-18
• 1.4.1 主要研究方案15-16
• 1.4.2 主要研究内容16-18
• 第2章 柴油机振动与噪声预测方法研究18-28
• 2.1 有限元法理论18-21
• 2.1.1 有限元法概论18
• 2.1.2 有限元法瞬态动力学分析18-21
• 2.2 边限元法理论21-27
• 2.2.1 边界元法概论21-22
• 2.2.2 边界元法声学分析22-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 柴油机动力学计算及结构响应分析28-51
• 3.1 多体动力学理论28-34
• 3.1.1 多体动力学概论28-29
• 3.1.2 多体动力学计算原理29-34
• 3.2 柴油机主要激励力仿真与计算34-38
• 3.2.1 曲轴连杆机构模型的建立34-37
• 3.2.2 柴油机主要激励力计算及分析37-38
• 3.3 柴油机有限元建模及激励加载38-45
• 3.3.1 实体模型的建立39-40
• 3.3.2 有限元模型的建立40-41
• 3.3.3 边界条件的确定41
• 3.3.4 主要激励力的加载41-45
• 3.4 柴油机结构响应计算结果分析45-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 柴油机结构噪声预测计算51-65
• 4.1 结构噪声预测理论51-54
• 4.2 柴油机结构噪声预测计算54-59
• 4.2.1 声学求解方法的选择55-56
• 4.2.2 边界元模型的建立56-57
• 4.2.3 声学场点的建立57-59
• 4.2.4 边界条件的施加59
• 4.3 结构噪声预测计算结果分析及优化建议59-64
• 4.3.1 整机结构声辐射计算结果分析60-63
• 4.3.2 整机声辐射水平优化建议63-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 总结与展望65-67
• 5.1 总结65-66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 岳东鹏,郝志勇,刘月辉,韩军;柴油机表面噪声源识别的试验研究[J];机械工程学报;2004年06期

2 张俊红;郑勇;;内燃机振动、噪声的多体动力学分析[J];中国机械工程;2006年01期

3 王鑫;季振林;;柴油机辐射噪声预测及控制技术研究[J];噪声与振动控制;2008年02期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 李玉军;柴油机结构噪声预测及其优化控制的研究[D];武汉理工大学;2007年

2 孙少军;重型车用发动机振动与噪声控制的理论与应用研究[D];天津大学;2008年

3 李民;内燃机结构声学特性及其优化设计方法研究[D];天津大学;2009年

，

本文编号：1088688