段良坤，曾超，刘伦伦，谢永胜，吴宝鑫

(内燃机可靠性国家重点实验室，山东 潍坊 261061；潍柴动力股份有限公司，山东省潍坊市 261061)

0 引言

产品轻量化设计和降低其故障率是机械制造行业的主旋律。发动机的振动和噪声，也是我们关注的重点。在发动机表面辐射噪声中，薄壁件产生的噪声占比较大。对于表面温度较高的薄壁件，限制了橡胶等阻尼材料的应用，对其结构进行改造是主要改进方向[1]。因此，有必要对发动机薄壁件进行模态分析，来有效避免由外界激励引起的共振，造成零件的失效[2]。据统计，2018年某型号增压器隔热罩故障2 000余起，故障模式分布如图1所示。通过对故障模式进行分析，对零件结构进行降故障率的改进设计。

图1增压器隔热罩故障模式统计

增压器隔热罩故障模式主要以断裂和裂纹为主，这两项占总故障数的98.5%。因此，减少断裂和裂纹是降低增压器隔热罩故障率的主要改进方向。增压器与隔热罩不是同步开发，增压器上缺少了固定隔热罩的固定端，导致隔热罩悬臂过长。缺少有效固定，是造成隔热罩断裂的根本原因。在现有固定边界基础上，可以通过创新设计与优化现有隔热罩结构，提升隔热罩的可靠性，降低故障率。

1 隔热罩可靠性评价指标

1.1 模态

模态是结构的固有振动特性，只有存在激励时结构才产生振动响应。增压器隔热罩在发动机点火激励或者作业工况激励下将按照特定频率产生振动，这个特定的振动频率称为增压器隔热罩的固有频率，针对增压器隔热罩系统可用公式表示为