发动机机体振动衰减特性研究
发布时间：2022-02-18 22:40
发动机机体是整个发动机的支架,是曲柄连杆机构、配气机构、正时系统以及其它各系统主要零部件的装配基体,包含着冷却液和润滑油等流体,是一个复杂的耦合体。考虑冷却液对于发动机机体振动衰减特性的影响,目前国内这方面的研究还比较少,而且还没有应用到工程实际中。本文研究了发动机机体双向流固耦合振动衰减有限元模型的建模方法与振动衰减实验测试的测试方法,分析了冷却液的不同流动状态对发动机机体振动特性的影响。基于发动机机体三维几何模型进行网格划分,创建有限元模型,并对有限元模型进行自由模态分析,然后对发动机机体实体模型进行自由模态实验,实验测试与仿真分析的模态振型一致,模态频率误差均在5%以内,验证了发动机机体有限元模型的准确性。然后对发动机机体加入冷却液进行自由模态实验测试,与不加冷却液状态相比,模态振型一致、模态频率变化不大,而模态阻尼比有较大提升,冷却液的存在显著提高了发动机机体的各阶模态阻尼比。基于互易性原理进行了振动衰减测试,验证了振动衰减测试实验方法的可行性。然后搭建了发动机机体双向流固耦合振动衰减有限元模型,通过对比振动衰减实验与振动衰减仿真分析的频响函数曲线,其共振频率接近并且与约束模态...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文选题的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 发动机机体热流固耦合分析
1.2.2 发动机机体振动分析
1.2.3 发动机机体振动噪声衰减特性
1.2.4 发动机机体优化
1.2.5 存在的不足
1.3 论文的研究内容与研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
2 发动机机体模态分析
2.1 模态分析基本原理
2.2 发动机机体模态分析与验证
2.2.1 发动机机体有限元自由模态分析
2.2.2 发动机机体自由模态实验
2.2.3 发动机机体加水静止状态模态实验
2.2.4 发动机机体有限元约束模态分析
2.3 本章小结
3 流固耦合分析理论与振动衰减分析
3.1 流固耦合分析理论
3.1.1 流体控制方程
3.1.2 固体控制方程
3.1.3 传热控制方程
3.1.4 耦合控制方程
3.2 单向流固耦合分析
3.3 双向流固耦合分析
3.4 基于ANASYS workbench的发动机机体双向流固耦合分析模型
3.5 本章小结
4 发动机机体振动衰减实验与仿真分析对比
4.1 振动衰减实验方案设计
4.2 振动衰减实验互易性验证分析
4.3 振动衰减实验测试与仿真分析对比
4.3.1 实验测试与仿真分析的频响函数曲线对比分析
4.3.2 实验测试与仿真分析的振动衰减频域幅值分析
4.3.3 实验测试与仿真分析的振动衰减分析
4.4 本章小结
5 发动机机体振动衰减影响因素仿真分析
5.1 冷却液不同流动状态对发动机机体振动衰减的影响分析
5.2 激励点不同对发动机机体振动衰减的影响分析
5.2.1 主轴承座位置激励下的振动衰减分析
5.2.2 活塞下止点位置激励下的振动衰减分析
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]发动机机体辐射噪声优化方法研究[J]. 杨靖,王营超,任翠翠,唐坚,冯仁华. 噪声与振动控制. 2018(06)
[2]基于声振耦合的发动机结构辐射噪声计算[J]. 李秋悦,卢炽华,王治文,吴海涛. 数字制造科学. 2018(02)
[3]某款柴油发动机燃烧噪声优化[J]. 闫锐,王金立,王超,李凯,袁飞,王国刚. 内燃机与配件. 2018(07)
[4]轻型货车桥壳振动特性分析[J]. 邹喜红,刘瑜,陈雪松,王瑞东,田横,程凯华. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(12)
[5]M2052高阻尼合金在结构件减振中的应用研究[J]. 王乃亮,冀璞光,殷福星,祁丹丹,郄彦辉. 河北工业大学学报. 2017(03)
[6]连杆柔性化处理对机体表面振动及主轴承受力的影响[J]. 朱亚亚,毕凤荣,邵康. 机械科学与技术. 2017(03)
[7]阻尼材料的老化对其减振性能影响数值模拟分析[J]. 周红兵,王兵,赵树磊,郭万涛. 材料开发与应用. 2016(05)
[8]底座约束位置对非对称发动机机体振动的影响[J]. 陈小雷,于学兵,孟浩,王洪峰,王知明. 农业装备与车辆工程. 2016(10)
[9]通过控制活塞振动降低柴油机燃烧噪声[J]. Y.Kanda,T.Mori,王晓滕,李研芳. 国外内燃机. 2016(03)
[10]基于流固耦合的汽油机整机温度场的仿真分析[J]. 胡鹤,刘丽华,张沛毅,马冠钦,王瑞平. 汽车实用技术. 2015(11)
博士论文
[1]核电弹簧式蒸汽安全阀关键技术基础研究[D]. 杨留.华东理工大学 2017
[2]内燃机主轴承弹性流体动力润滑分析及其对整机振动的影响研究[D]. 邵康.天津大学 2014
硕士论文
[1]发动机镁质气缸体的NVH及热负荷性能预测研究[D]. 谈江林.浙江大学 2017
[2]ORC低温余热发电系统向心透平振动研究[D]. 李文龙.郑州大学 2016
[3]动态激励条件下的发动机油底壳结构多目标优化设计[D]. 冯楠.重庆理工大学 2016
[4]两分裂导线次档距振荡系统的分岔特性及极限环分析[D]. 于洋洋.天津大学 2014
[5]小排量汽油发动机机体减振降噪研究[D]. 张小俊.重庆交通大学 2014
[6]发动机振动特性及低噪声设计研究[D]. 张晓奇.天津大学 2014
[7]TiN/ZrN和TiZrN复合涂层的阻尼特性研究[D]. 吴延岩.东北大学 2011
[8]基于ANSYS Workbench的输液管道振动特性分析和振动控制的研究[D]. 王涛.河北科技大学 2011
[9]F168小汽油机机体振动分析[D]. 张海潮.上海交通大学 2008
[10]内燃机活塞敲击力及其引起的机体振动研究[D]. 赵明.天津大学 2005
本文编号：3631683
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文选题的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 发动机机体热流固耦合分析
1.2.2 发动机机体振动分析
1.2.3 发动机机体振动噪声衰减特性
1.2.4 发动机机体优化
1.2.5 存在的不足
1.3 论文的研究内容与研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
2 发动机机体模态分析
2.1 模态分析基本原理
2.2 发动机机体模态分析与验证
2.2.1 发动机机体有限元自由模态分析
2.2.2 发动机机体自由模态实验
2.2.3 发动机机体加水静止状态模态实验
2.2.4 发动机机体有限元约束模态分析
2.3 本章小结
3 流固耦合分析理论与振动衰减分析
3.1 流固耦合分析理论
3.1.1 流体控制方程
3.1.2 固体控制方程
3.1.3 传热控制方程
3.1.4 耦合控制方程
3.2 单向流固耦合分析
3.3 双向流固耦合分析
3.4 基于ANASYS workbench的发动机机体双向流固耦合分析模型
3.5 本章小结
4 发动机机体振动衰减实验与仿真分析对比
4.1 振动衰减实验方案设计
4.2 振动衰减实验互易性验证分析
4.3 振动衰减实验测试与仿真分析对比
4.3.1 实验测试与仿真分析的频响函数曲线对比分析
4.3.2 实验测试与仿真分析的振动衰减频域幅值分析
4.3.3 实验测试与仿真分析的振动衰减分析
4.4 本章小结
5 发动机机体振动衰减影响因素仿真分析
5.1 冷却液不同流动状态对发动机机体振动衰减的影响分析
5.2 激励点不同对发动机机体振动衰减的影响分析
5.2.1 主轴承座位置激励下的振动衰减分析
5.2.2 活塞下止点位置激励下的振动衰减分析
5.3 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]发动机机体辐射噪声优化方法研究[J]. 杨靖,王营超,任翠翠,唐坚,冯仁华. 噪声与振动控制. 2018(06)
[2]基于声振耦合的发动机结构辐射噪声计算[J]. 李秋悦,卢炽华,王治文,吴海涛. 数字制造科学. 2018(02)
[3]某款柴油发动机燃烧噪声优化[J]. 闫锐,王金立,王超,李凯,袁飞,王国刚. 内燃机与配件. 2018(07)
[4]轻型货车桥壳振动特性分析[J]. 邹喜红,刘瑜,陈雪松,王瑞东,田横,程凯华. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(12)
[5]M2052高阻尼合金在结构件减振中的应用研究[J]. 王乃亮,冀璞光,殷福星,祁丹丹,郄彦辉. 河北工业大学学报. 2017(03)
[6]连杆柔性化处理对机体表面振动及主轴承受力的影响[J]. 朱亚亚,毕凤荣,邵康. 机械科学与技术. 2017(03)
[7]阻尼材料的老化对其减振性能影响数值模拟分析[J]. 周红兵,王兵,赵树磊,郭万涛. 材料开发与应用. 2016(05)
[8]底座约束位置对非对称发动机机体振动的影响[J]. 陈小雷,于学兵,孟浩,王洪峰,王知明. 农业装备与车辆工程. 2016(10)
[9]通过控制活塞振动降低柴油机燃烧噪声[J]. Y.Kanda,T.Mori,王晓滕,李研芳. 国外内燃机. 2016(03)
[10]基于流固耦合的汽油机整机温度场的仿真分析[J]. 胡鹤,刘丽华,张沛毅,马冠钦,王瑞平. 汽车实用技术. 2015(11)
博士论文
[1]核电弹簧式蒸汽安全阀关键技术基础研究[D]. 杨留.华东理工大学 2017
[2]内燃机主轴承弹性流体动力润滑分析及其对整机振动的影响研究[D]. 邵康.天津大学 2014
硕士论文
[1]发动机镁质气缸体的NVH及热负荷性能预测研究[D]. 谈江林.浙江大学 2017
[2]ORC低温余热发电系统向心透平振动研究[D]. 李文龙.郑州大学 2016
[3]动态激励条件下的发动机油底壳结构多目标优化设计[D]. 冯楠.重庆理工大学 2016
[4]两分裂导线次档距振荡系统的分岔特性及极限环分析[D]. 于洋洋.天津大学 2014
[5]小排量汽油发动机机体减振降噪研究[D]. 张小俊.重庆交通大学 2014
[6]发动机振动特性及低噪声设计研究[D]. 张晓奇.天津大学 2014
[7]TiN/ZrN和TiZrN复合涂层的阻尼特性研究[D]. 吴延岩.东北大学 2011
[8]基于ANSYS Workbench的输液管道振动特性分析和振动控制的研究[D]. 王涛.河北科技大学 2011
[9]F168小汽油机机体振动分析[D]. 张海潮.上海交通大学 2008
[10]内燃机活塞敲击力及其引起的机体振动研究[D]. 赵明.天津大学 2005
本文编号：3631683
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