内燃动力总成双层隔振系统瞬态计算方法研究
发布时间：2021-12-02 05:38
内燃机被广泛应用于生活生产各个方面,但其工作过程中产生的振动与噪声一直困扰着人们。为了减少内燃动力机组整机振动对周围环境产生的不利影响,可将机组通过单层或双层隔振系统安装在基础上。结合相关研究可知,进行内燃动力机组整机振动分析时,除了要计算机组工作转速范围内的整机振动外,掌握机组启停过程的共振响应情况也是必要的。本文以隔振系统中较为复杂的内燃动力总成双层隔振系统为研究对象,首先通过试验掌握了采用双层隔振系统的内燃动力机组启停过程典型共振响应特性,同时试验结果也为验证计算方法正确性的提供了依据。然后,建立了双层隔振系统动力学模型,采用中心差分法为数值计算方法,结合内燃动力总成特点对机组启停过程加载了激振力,仿真计算所得结果与实测结果的共振响应频率基本一致,最大幅值接近。本文提出的隔振系统瞬态计算方法,能够对机组启停过程的共振响应进行准确计算,为在设计阶段掌握内燃动力机组启停过程的共振响应特性提供了可能。该方法虽然是以内燃动力总成双层隔振系统为对象进行研究,对于采用单层隔振系统的内燃动力机组也可适用。
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(10)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
机组整机振动测试现场照片（1-3号隔振器上支座）
用的频域算法，因此有必要结合内燃动力机组的特性研究该时变过程的计算方法。本文将以隔振系统中较为复杂且易失稳的内燃动力总成双层隔振系统为对象，进行启动与停机工况的仿真与分析。研究结论对于采用单层隔振系统的内燃动力机组也适用。1启停工况机组振动特性的试验分析本文首先通过试验掌握采用双层隔振系统的内燃动力机组启停过程典型共振响应特性，同时试验结果也可作为验证计算方法正确性的依据。1.1研究对象以悬挂于内燃动车车体下的内燃动力总成为研究对象，动力总成通过隔振器吊装在动车组车体下方，如图1所示。内燃动车车下悬挂动力总成采用双层隔振设计，如图2所示。图2中柴油发电机组与中间框架之间的3个隔振器称为一级隔振器（图中编号1-1至1-3），中间框架与车体底部连接的4个隔振器称为二级隔振器（图中编号2-1至2-4）。1.2试验简介试验采用的主要设备如表1。参照“往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价（GB/T2820.9-2002/ISO8528-9:1995）”中柴油发电机组测点布置的规定，结合该内燃动力总成结构特点和相关企业标准，在机组各隔振器支座等处设置测点。图3给出了柴油发电机组整机振动测试时1-3号隔振器上支座测点处的现场照片。1.3启动、停机过程振动测试结果图4为在1-3号隔振器上支座处测得的机组启动-怠速-停机过程z向振动位移曲线，图5与图6分别为机组在启动、停止过程中该测点振动位移曲线的局部取样，由图可见在机组启动过程最大位移为1.218mm，停机过程最大位移为1.039mm。另外，通过对机组稳态运行工况的振动测量，可知该测点最大振动位移仅为0.248mm，可见启停工况的振动位移响应幅值明显大于稳态工况。因此，掌握启停过程中的机组振动响应状况对分析其稳定性是十?
涔?程的计算方法。本文将以隔振系统中较为复杂且易失稳的内燃动力总成双层隔振系统为对象，进行启动与停机工况的仿真与分析。研究结论对于采用单层隔振系统的内燃动力机组也适用。1启停工况机组振动特性的试验分析本文首先通过试验掌握采用双层隔振系统的内燃动力机组启停过程典型共振响应特性，同时试验结果也可作为验证计算方法正确性的依据。1.1研究对象以悬挂于内燃动车车体下的内燃动力总成为研究对象，动力总成通过隔振器吊装在动车组车体下方，如图1所示。内燃动车车下悬挂动力总成采用双层隔振设计，如图2所示。图2中柴油发电机组与中间框架之间的3个隔振器称为一级隔振器（图中编号1-1至1-3），中间框架与车体底部连接的4个隔振器称为二级隔振器（图中编号2-1至2-4）。1.2试验简介试验采用的主要设备如表1。参照“往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价（GB/T2820.9-2002/ISO8528-9:1995）”中柴油发电机组测点布置的规定，结合该内燃动力总成结构特点和相关企业标准，在机组各隔振器支座等处设置测点。图3给出了柴油发电机组整机振动测试时1-3号隔振器上支座测点处的现场照片。1.3启动、停机过程振动测试结果图4为在1-3号隔振器上支座处测得的机组启动-怠速-停机过程z向振动位移曲线，图5与图6分别为机组在启动、停止过程中该测点振动位移曲线的局部取样，由图可见在机组启动过程最大位移为1.218mm，停机过程最大位移为1.039mm。另外，通过对机组稳态运行工况的振动测量，可知该测点最大振动位移仅为0.248mm，可见启停工况的振动位移响应幅值明显大于稳态工况。因此，掌握启停过程中的机组振动响应状况对分析其稳定性是十分必要的。通过分析，图5中机组启动过程振动共振频率为11.
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层隔振系统解耦优化研究[J]. 孙玉华,董大伟,闫兵,潘延亮,武俊达. 振动.测试与诊断. 2014(02)
[2]侧向悬挂双层隔振系统功率流研究[J]. 谷巍,黄其柏. 机械设计与制造. 2011(11)
[3]汽车双层隔振系统的随机振动隔离及参数优化[J]. 段红杰,陶浩. 噪声与振动控制. 2007(03)
硕士论文
[1]基于缩进稳健模型的动力总成双层隔振系统优化设计[D]. 叶科.西南交通大学 2018
[2]可调阻尼减振器设计与应用研究[D]. 王群.西南交通大学 2018
[3]双层隔振系统优化及实验研究[D]. 陈楚才.西南交通大学 2017
[4]动力总成刚柔耦合双层隔振系统动力学分析[D]. 刘洋山.西南交通大学 2016
本文编号：3527838
【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(10)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
机组整机振动测试现场照片（1-3号隔振器上支座）
用的频域算法，因此有必要结合内燃动力机组的特性研究该时变过程的计算方法。本文将以隔振系统中较为复杂且易失稳的内燃动力总成双层隔振系统为对象，进行启动与停机工况的仿真与分析。研究结论对于采用单层隔振系统的内燃动力机组也适用。1启停工况机组振动特性的试验分析本文首先通过试验掌握采用双层隔振系统的内燃动力机组启停过程典型共振响应特性，同时试验结果也可作为验证计算方法正确性的依据。1.1研究对象以悬挂于内燃动车车体下的内燃动力总成为研究对象，动力总成通过隔振器吊装在动车组车体下方，如图1所示。内燃动车车下悬挂动力总成采用双层隔振设计，如图2所示。图2中柴油发电机组与中间框架之间的3个隔振器称为一级隔振器（图中编号1-1至1-3），中间框架与车体底部连接的4个隔振器称为二级隔振器（图中编号2-1至2-4）。1.2试验简介试验采用的主要设备如表1。参照“往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价（GB/T2820.9-2002/ISO8528-9:1995）”中柴油发电机组测点布置的规定，结合该内燃动力总成结构特点和相关企业标准，在机组各隔振器支座等处设置测点。图3给出了柴油发电机组整机振动测试时1-3号隔振器上支座测点处的现场照片。1.3启动、停机过程振动测试结果图4为在1-3号隔振器上支座处测得的机组启动-怠速-停机过程z向振动位移曲线，图5与图6分别为机组在启动、停止过程中该测点振动位移曲线的局部取样，由图可见在机组启动过程最大位移为1.218mm，停机过程最大位移为1.039mm。另外，通过对机组稳态运行工况的振动测量，可知该测点最大振动位移仅为0.248mm，可见启停工况的振动位移响应幅值明显大于稳态工况。因此，掌握启停过程中的机组振动响应状况对分析其稳定性是十?
涔?程的计算方法。本文将以隔振系统中较为复杂且易失稳的内燃动力总成双层隔振系统为对象，进行启动与停机工况的仿真与分析。研究结论对于采用单层隔振系统的内燃动力机组也适用。1启停工况机组振动特性的试验分析本文首先通过试验掌握采用双层隔振系统的内燃动力机组启停过程典型共振响应特性，同时试验结果也可作为验证计算方法正确性的依据。1.1研究对象以悬挂于内燃动车车体下的内燃动力总成为研究对象，动力总成通过隔振器吊装在动车组车体下方，如图1所示。内燃动车车下悬挂动力总成采用双层隔振设计，如图2所示。图2中柴油发电机组与中间框架之间的3个隔振器称为一级隔振器（图中编号1-1至1-3），中间框架与车体底部连接的4个隔振器称为二级隔振器（图中编号2-1至2-4）。1.2试验简介试验采用的主要设备如表1。参照“往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价（GB/T2820.9-2002/ISO8528-9:1995）”中柴油发电机组测点布置的规定，结合该内燃动力总成结构特点和相关企业标准，在机组各隔振器支座等处设置测点。图3给出了柴油发电机组整机振动测试时1-3号隔振器上支座测点处的现场照片。1.3启动、停机过程振动测试结果图4为在1-3号隔振器上支座处测得的机组启动-怠速-停机过程z向振动位移曲线，图5与图6分别为机组在启动、停止过程中该测点振动位移曲线的局部取样，由图可见在机组启动过程最大位移为1.218mm，停机过程最大位移为1.039mm。另外，通过对机组稳态运行工况的振动测量，可知该测点最大振动位移仅为0.248mm，可见启停工况的振动位移响应幅值明显大于稳态工况。因此，掌握启停过程中的机组振动响应状况对分析其稳定性是十分必要的。通过分析，图5中机组启动过程振动共振频率为11.
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层隔振系统解耦优化研究[J]. 孙玉华,董大伟,闫兵,潘延亮,武俊达. 振动.测试与诊断. 2014(02)
[2]侧向悬挂双层隔振系统功率流研究[J]. 谷巍,黄其柏. 机械设计与制造. 2011(11)
[3]汽车双层隔振系统的随机振动隔离及参数优化[J]. 段红杰,陶浩. 噪声与振动控制. 2007(03)
硕士论文
[1]基于缩进稳健模型的动力总成双层隔振系统优化设计[D]. 叶科.西南交通大学 2018
[2]可调阻尼减振器设计与应用研究[D]. 王群.西南交通大学 2018
[3]双层隔振系统优化及实验研究[D]. 陈楚才.西南交通大学 2017
[4]动力总成刚柔耦合双层隔振系统动力学分析[D]. 刘洋山.西南交通大学 2016
本文编号：3527838
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