柴油机缸盖罩动态特性分析与改进
2021-03-05孟浩东廖连莹白翠平
机械设计与制造 2021年2期
孟浩东,王 勇,廖连莹,白翠平
(1.常州工学院汽车工程学院,江苏 常州 213002;2.江苏大学汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013)
1 引言
柴油机缸盖罩是柴油机表面辐射噪声源的主要辐射部件,具有表面积大、刚度低等特性,受到柴油机燃烧与机械振动激励后,薄弱结构极易产生振动响应而辐射较大噪声。从激励源传递路径入手,要控制缸盖罩的结构振动与噪声,关键是分析缸盖罩的振声动态响应特性,找到影响结构动态特性的薄弱环节[1]。
在柴油机薄壁件结构动态特性研究方面,目前主要借助于试验测试手段和仿真分析工具,采用有限元法、边界元法等计算方法结合试验识别方法进行研究[2-6],文献[4]在开发新型欧5 柴油机时,为改善其振动与噪声性能,采用试验和仿真相结合的方法改进了罩壳以及油底壳等薄壁件结构的动态特性。文献[5]建立了缸盖罩多体动力学模型计算了缸盖罩振动响应并进行了试验验证,在此基础上,根据声品质评价结果找到了影响声品质的缸盖罩关键模态,并对其结构动态特性进行了优化。文献[6]采用仿真分析与结构振动声辐射理论相结合的方法,对某型柴油机缸盖罩的振动响应和辐射噪声进行了预测,识别了结构振动薄弱环节,提出了局部加厚的结构改进方案。
针对某四缸柴油机缸盖罩的动态特性开展识别研究,采用频谱分析法与近场声压扫描法相结合的方法,分析稳定工况下影响柴油机缸盖罩振动与噪声的动态响应特性,在此基础上,将实验模态与有限元计算模态分析法相结合,分析柴油机缸盖罩的模态特性,研究缸盖罩结构振声响应特性与模态特性之间的相关性,研究结果指导优化缸盖罩的动态特性。……
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