李小泉

(承德石油高等专科学校汽车工程系，河北承德067000)

发动机齿轮室盖板有限元模态分析

李小泉

(承德石油高等专科学校汽车工程系，河北承德067000)

针对发动机齿轮室结构，采用有限元分析方法，分析齿轮室的各谐次模态，给出齿轮室各谐次固有模态频率结果。在此基础上对齿轮室结构进行优化分析，进而改善固有频率，降低整机噪声。

齿轮室;有限元;模态分析;优化

根据发动机NVH优化方案，需要对该齿轮室盖板进行结构优化，以改善其固有频率，为整机降噪提供贡献。计算分析齿轮室的各谐次模态，给出齿轮室盖板各谐次固有模态频率结果的基础上对其进行优化分析［1-3］。

1　计算模型和边界条件

1．1计算模型

本计算针对发动机齿轮室盖板进行优化分析，在Hypermesh里面抽取中面划分网格、设定材料属性、施加边界条件，然后利用其优化模块进行优化计算。其网格模型图及约束情况见图1，计算模型单元数和节点数见表1，分析中各零件的材料特性见表2。

表1　计算模型单元数和节点数

1．2边界条件

由于模态计算不考虑受力情况，所以只考虑齿轮室盖板的约束即可。

表2　分析中各零件的材料特性

2　优化计算约束、载荷情况

根据实际情况，对齿轮室盖板约束其与机体相连端面的螺孔所有自由度，见图1。

3　初始模态及优化计算结果

图2～图4为一阶级到五阶级原模型与优化模型的比较云图。

图5为原齿轮室盖板试验数据分析图，由图5可见，前端测点2的噪声最高频率为1 600 Hz频带(1 400～1 800 Hz)，1 m声压级达到了95．7 dB，其次在1 000 Hz频带(900～1 120 Hz)1 m声压级为93．1 dB。……