柴油發(fā)動機主體結構系統(tǒng)動態(tài)特性研究.pdf

1、沈陽軍區(qū)某部隊與東北大學設備診斷工程中心聯(lián)合研制便攜式柴油發(fā)動機工作狀態(tài)監(jiān)測儀。作為該項目的子課題，本文對康明斯6BT5.9柴油發(fā)動機主體結構系統(tǒng)的動態(tài)特性和試驗驗證進行了系統(tǒng)的研究，得出了理論計算和試驗結果相符的結論。
　　 本文首先總結了國內外結構動態(tài)特性分析的研究成果?；诮Y構模態(tài)分析理論，從分析柴油機的組成和工作特點入手，系統(tǒng)地應用了有限元技術，綜合考慮了提高計算精度和降低計算規(guī)模這個建模的根本問題，利用ANSYS軟件，

2、建立起了柴油發(fā)動機機體、缸蓋的有限元計算模型，并分別計算和分析了柴油發(fā)動機機體、缸蓋蓋的自由模態(tài)。本文所建的模型解決了前人在運用板、殼等單元建立柴油機主要結構有限元模型時遇到的如何協(xié)調精度和規(guī)模的難題。
　　 柴油發(fā)動機是由許多復雜結構形狀的零部件組成的系統(tǒng)，如何真實的模擬組合結構的邊界條件，是近年來有限元分析的難點所在，傳統(tǒng)的方法在處理具有相對運動子結構問題時還不夠理想，本文試圖在前人的基礎上找到一種能夠有效模擬組合結構邊界條

3、件的方法，提出用偽材料方法法來處理具有相對運動的子結構，有效的模擬了部件之間的相對運動關系，具有一定的參考價值。結構動態(tài)特性分析要求對結構系統(tǒng)進行較為準確的數(shù)學描述，目前工程中主要利用有限元技術來建立理論計算模型。由于對結構物理、幾何特性的假設和對結構約束及聯(lián)接狀態(tài)等的簡化，使得理論計算模型在模型結構和模型階次以及模型參數(shù)等三個主要方面存在誤差，其計算結果的精度是否可靠，這需要實驗驗證。本文根據(jù)模態(tài)試驗理論搭建了模態(tài)試驗系統(tǒng)，并結合科學

4、計算軟件MATALB編制了一套頻域模態(tài)參數(shù)識別程序，從而獲取了柴油發(fā)動機機體、缸蓋、及曲軸連桿組合結構的模態(tài)參數(shù)。
　　 根據(jù)模態(tài)相關性原理，本文對理論計算結果與實驗分析結果進行相關性分析。兩者相關性分析結果的一致性，證明了本文所建立的柴油發(fā)動機主要零部件模型的正確性以及結合面接觸處理方法的合理性，從而為下一步的柴油發(fā)動機動力響應分析、整機的動態(tài)特性分析和柴油發(fā)動機故障診斷機理奠定了理論和實驗基礎。
　　 最后，本文就柴