CA6110柴油机结构改进降噪减振的研究

1、吉林大学硕士学位论文CA6110柴油机结构改进降噪减振的研究姓名：高春武申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：袁兆成20040601青林大学硕士举位论文、厂- L9 6 S 1 8 2害袜大学硕士学霞论文原箜缝声鹗本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本人猩指导教师的指辱下，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外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表载撰写过嚣作晶藏采。对本文静研究徽窭重要瑟献的个人和集体，均已谯文中以明确方式标明。本人完全意识到本声臻豹法律结采鑫本人承搀。学位论文作者签名；高侧耳期：乎弘年，胃) 厂霸吉拣大学硬女学垃论文言栋大学硕学位论文使耀授权的说明本人潮意学校有稷缣鍪并巍鏊家鸯关部门送交学位论文的复印俘，允许论文被套阅和偻阅。同意( 或不同意) 学校及豳家有关机构可以公布论文的全部或部分内容，可以聚用影印、缩印或其纯复制手段保存论文。论文作者签名：日期：指导教师签名：匿期：寒抟大警磷圭学懋谚交撼要C A 6 1 1 0 柴港极整我公遐( 一汽磐敝汽车鸯艰贵强公霉犬逑柴浊撬分釜萄，参蒸器零舔裘筑黧疆谤静皇供汽鬃鋈罄箴串重羹卡牵耱柴油机。

2、在产品汗发设计阶段，出于当时l ；l 测绘设计为震，同时缺麓必簧懿劫悫试验设善爱竞蓥懿试貔方法，怼发豌勰魏繁髂簌动及产生鹣臻声浚骞送器鬻效懿搂裂。举文首先分别建立丫C A 6 1 1 0 柴油机的机体及油成巍的有隈元分褥壤墼，势剐蹬实验攘态龅分撬方法，澍艨建秘膏疆毙攘墼斡会恐瞧逡纾了聚涯。在毒蔽元势辑秘模悉璃骏豹萋磷土貔弼了蒙有瓿秫教潼残巍绣褥上的弱熙，对执体采用裙都艘级向和横向勰强筋结构，、灏底壳鞭用赡帮麓簦鼹三臻渗潴瘫嘉黪竣避方案；雾藏没透露豢逶移丁鋈膏蘩率巍遮魔晌成的模惑辩比试验，弗猩消声室谶衍了噪声试骢，验证潋避鹰豹努察臻实戆够洚羝C A 6 11 0 装潦规鼗摄淤簿漂梦。零文蘸试簸缍暴器鬻论努援，尧蹲憾瓣类蔡溢氢煞整蕊妻妻攘戆秘噪声而进行各部怦的结构淑溅提供了有价饿的依嚣。美键镡：窝骧嚣麓客缀臻噪黟吉林大学硕士学位论文S U M M A R YC A 6110s e r i e sd i e s e le n g i n ep r o v i d e dm a i n l yf o rm e d i u ma n dh e a v yJ i e f a n gt r u c

3、k so fF A W ，w e r ed e s i g n e db yF A WJ i e f a n ga u t o m o b i l eC O ，l t d D a l i a nb r a n c h ，i m i t a t i n gt h es a n 2 em o d e lo fJ a p a n T h eh o l i s t i cv i b r a t i o ha n dn o i s eo ft h ed i e s e le n g i n e sw e r en o tc o n t r o l l e de f f e c t i v e l yd u r i n gt h ep r o c e s so fp r o d u c td e s i g nf o rt h eo b j e c t i v eo fs u r v e yd e s i g na n dl a c ko fn e c e s s a r yd y n a m i ce x p e r i m e n td e v i c e sa n dp e r f e c

4、tt e s t i n gw a y s T h i St e x tb u i i tt h eF E Aa n a l y s i sm o d e la b o u tt h ec y l i n d e rb l o c ka n do i lp a na tf i r s t , a n di tp r o v e dt h a tt h eF E Am o d e lw a sr a t i o n a lb yu s i n gt h ea n a l y s i sw a yo fe x p e r i m e n tm o d e l T h e nt h ed r a w b a c ko ft h es t r u c t u r eo ft h ep r i m a r yc y l i n d e rb l o c ka n do i lp a nw a sf o u n db a s e dO nF E Aa n a l y s i sm o d e la n de x p e r i m e n tm o d e l ，a n di m p r o v

5、e db ya d d i n gt h eb o a r da n dt e n d o ns t r u c t u r eo nt h ec y l i n d e rb l o c k A c c o r d i n gt ot h ei m p r o v e dw a y , i ta l S Od ot h ec o n t r a s te x p e r i m e n t sb e t w e e nt h ei n h e r e n tf r e q u e n c ym o d e la n dt h es p e e dr e s p o n s em o d e l ，a n dd ot h ee x p e r i m e n ta b o u tt h en o i s ei na l la n e c h o i cc h a m b e r I tp r o v e dt h a tt h ei m p r o v e dW a yr e a l l yr e d u c e dt h ev i b r a f t o na n dn o i s

6、e T h et e s t i n gr e s u l ta n dt h et h e o r e t i c a la n a l y s i so ft h i st e x tp r o v i d e dt h ev a l u a b l ep r o o ff o rr e d u c i n gt h ev i b r a t i o na n dn o i s eo ft h es a m ek i n do fd i e s e le n g i n e sb yi m p r o v i n gt h es t r u c t u r eo fv a r i o u sp a r t s K e yw o r d s ：F E Am o d e lv i b r a t i o nn o i s e吉林大学硕士举位论文第一章绪论发动机是多声源的复杂动力机械，其表面向外辐射的噪音悬发动辊工作时，悫部结褥熬极械振动嚣产黛豹噪声，逶避发动褪豹终表嚣以及与发动枫井表面剐憾涟接的零部件的振动两商大气辐射豹。燃烧过程中产生的结构振动和噪声称为燃烧噪声，主要澎现在两个方丽：

7、是由汽缸内压力急居4 变化引起的动力载荷，由此产生的结构搬动和磉声；二是蠢汽筮蠹气俸豹净壹渡专l 怒豹离频摄动，箕频率为汽艇体内气体的自搬频率。发动机中高声调的嗓音就是由气体的高频振动产生的。掇壤系统茨振动是掇援嗓音戆羧源，在汽车耪发动礁运行辩声生的机械噪音魏是由于箕各部件的振动及其相互俸用的结果，因此臻降低或有效控制其机械噪声，其根本办法就是减少和掇制机械系统的振幼。发动税燃烧激摄力秘枫被激强力邋过发动瓿各结构零箨传递到发动机的外表蹰上，形成表筒的振动响威。表面上的掇动又激发空气质点的振动而形成声波向外辐射，这就是噪声的产生过程。要控制发动规噪声，最终还是要镬表鬻疆耪噪声减少，一般来说，除了对燃烧激发力和机械激发力产生的嗓声采取措施进行控制之外，在这些激发力的传递途径上，以及从表颓振动的阻尼和辐射噪声的隔离等方面采取接施。我厂C A 6 1 1 0 这穗徒复式发动梳懿 搴- 叠辘藉嚣度较差，豢渤较大，通常是袭面辐射噪声的主要部分，因此，控制汽缸体曲轴箱的表蕊响应是控制发动机表面辐射噪声的基本途径。而撤据往复式发幼桃熬绩穗缀魂懿缝，夔毒鑫禧疯鼙窥洼疼爱霄较大煞振动，振凌麓犬夸圭瑟取决于

8、发动机本身的结构剐度。为提高发动机的结构刚度，一般采取：l 、采耀鸯曩强筋，鸯睡体圭鞋承受汽敬压力爱在橇体疆部产垒缀犬吉林大学硕士学位论文的振幅，为降低这一振幅，可考虑在机体外表面增设加强筋，从效果来看，对降低发动机单位质量的噪声效果较好。2 、外壁制成曲面，当在较高频率下振动模态的节线间距等于或小于机体隔板间距时，机体恻壁会发生共振，引起很大的噪声，对此，通过将机体外壁制成曲面，提高刚度，减少振幅。3 、在机体与油底壳与机体之间装加加强板，在深裙型发动机上，当机体下部凸缘( 装油底壳的法兰) 振动较大时，不仅发动机本身，而且油底壳的辐射噪声也很大，此时在机体与油底壳之间增加加强板，提高机体的刚性，以抑制机体裙部的振动。本论文结合C A 6 1 1 0 柴油机减振降噪的生产实际项目，通过有限元分析与振动结构模态的分析比较，最后通过整机噪声测试验证，最终采取以下改进方案：1 、在机体裙部增加高为2 0 m m ，厚为6 m m 的纵向加强筋，使速度响应最小化；此方案可以大幅度降低整体振动噪声。2 、在裙部增加了两道横筋，距机体底平面高分别为1 2 0 r a m 和7 0 m m ；在隔

9、板和气缸中心线处加竖筋，也可以大幅度降低整体振动噪声。3 、采用底部起筋的三明治油底壳同样有明显的降噪效果。农林大学硕士学位论文第二掌有限元法蕊基本原瀵及有限元摸型豹建立 2 1 脊限元的概念结构办学的研究对象是杆件结构，如桁架，刚架，杆件的几何特征是长度鲢：横截嚣尺寸大霉多。弹髋力学的研究辫象是 释传绫橡，如扳、壳缀构、实俸络擒等，这些络构的凡何特鬣是它的厚度臻眈长度和宽度小得多，或长、宽、厚三个尺度大小属予间一个量级。读者所熬知的结构力学刚架移位法，先取基零体系，把刚架拆成多个擎元( 符捧) ，俸繁元分辑；髯将秆 争缀合艘整令辩粱，建立弼架位移法的基本方程，作整体分析。在这一分一含、先拆后搭的过程中，把复杂结构的计算问题，转化为简单的单元分析和集合问题，这裁是有袋翠元法瓣皱形。有限单元法又简称为有限元法。铝用于分柝枰件结构对，称为矩阵分析：用于分析弹性力学问题时，称为弹性力学问题的有限单冗法，或简称为肖限元法。本书只讨论弹性力学阍题的鸯隈单元法。撵毪力学麓题分撰方法帮分为艇拆法蕊数蕾法秀犬粪，可表述为：l ：篡豁法|勰有袋愆法鳃辑滚耄予鼗学上瓣霾难，逶掌哭有菜些篾擎趣遂才筢缮翔解释的解答，丽对于多数复杂结构问题，嗣前还没能得到闭合解。现在，为了求解遮贱复杂问题，唯一的途径怒应用数值法，求得问题的近似鳃。3 -厂L法方析分举力往弹吉林大学硕士学位论文数值法又可分为两类：第一类是在解析法的基础上进行数值计算。它的要点是对基本微分方程采用近似的数值解法，如将微分改为差分，建立差分方程，得有限差分法；第二类是在力学模型上进行近似的数值计算。它的基本点是将连续体简化为由有限个单元组成的离散化模型，再对离散化模型求出数值解答，这类方法的代表就是近三十年发展起来的有限单元法。两类方法相比，有限单元法具有如下的优点：( 1 ) 物理概念清晰。有限元法一开始就从力学角度进行简化，使初学者易于入门。( 2 ) 可以在不同的水平上建立起对该法的理解。它可以从通俗易懂的结构力学方法出发，阐述其基本原理和公式推导，也可以利用变分原理为该法建立起严格的数学解释。( 3 ) 有较强的灵活性与适用性。它不仅能处理力学分析中的复杂的几何形状，任意的边界条件，非均质各向异性材料，结构中包含杆件、板、壳等不同类型的构件，非线性应力应

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