柴油机整机结构有限元模态分析

在离散误差收敛性分析的基础上,建立了某军用V型柴油机主要零部件及整机结构的有限元分析模型。采用Lanczos法对零部件及整机组合体的自由模态进行了计算,得到了其固有频率和振型,通过振型分析,找到了整机振动的薄弱部位,从而为柴油机结构的改进设计及整机的动态响应分析提供了可靠的依据。     

柴油机结构振动和辐射噪声特性研究

集多体动力学方法、有限元方法、声学边界元方法于一体,对某柴油机结构振动和结构辐射噪声特性系统地开展了数值预测和分析工作。通过模态试验数据修正了发动机各部件及组合结构有限元模型,确保了有限元模型的合理性。由计算所得发动机结构表面的振动速度值和试验值变化趋势一致,在部分频率段吻合较好。基于表面振动速度法通过Matlab编程获得了各部件的声功率级及其排序,能够有效地指导低噪声设计工作。通过有限元和边界元方法分别对不同激励工况下发动机结构振动响应和声学响应进行了预测,通过分析可知,在低频段范围内活塞激励和燃烧激励相对阀系激励对整机辐射噪声的影响大,高频段辐射噪声主要集中在1 700Hz左右频段,其中,阀系激励对该频段范围内辐射噪声的影响较大。     

金属橡胶减振器非线性建模及仿真研究

针对某型号金属橡胶减振器建立了非线性数学模型,并利用最小二乘法对模型进行了参数识别。应用所建减振器模型对柴油机—悬置系统进行了动力学建模和仿真,得到了质心动态特性曲线,并对柴油机整机振动烈度进行计算。最后对整机进行了振动烈度试验,并对试验与仿真计算结果进行比较,证实了所建模型的正确性。     

柴油机增压器蜗壳转动失效振动分析研究

针对某柴油机试验中不断出现的增压器蜗壳旋转故障,开展了基于振动分析的柴油机增压器蜗壳旋转失效研究。通过整机振动测试及特征分析,获得了可作为失效特征分析基准的柴油机台架系统;进一步通过局部振动测试及特征分析,确定了蜗壳旋转失效的主要原因是系统内存在接触应力,直接诱因是增压器蜗壳管相对进气管的异步工作。最终,调整蜗壳压板材料以及压板螺栓紧固力矩,并搭载试验验证了调整方案的有效性,表明所述基于振动分析的研究方法较好地解决了柴油机增压器蜗壳旋转失效故障。     

柴油机数字化设计研究

介绍了柴油机的数字化设计开发过程,柴油机数字化设计研究选用Pro/E-Intralink软件为平台,采用自顶向下和模块化的设计方法,实现所有重要设计参数全部数据化,完成发动机设计任务的模块分解。任务模块分解后,设计人员同步进行工程设计。在设计过程中,各模块间可以进行实时的干涉和公差分析,检查各模块设计的可行性。完成模块设计后,进行组合生成整机模型,实现了柴油机工程设计的数字化,缩短了柴油机整机设计开发周期,提高了设计质量。     

柴油机扭转振动诊断综述

主要列举了现今用于柴油机扭转振动诊断的几种具有代表性的方法，并分析了各方法的优缺点。简要预测了柴油机扭振诊断的发展方向。     

柴油机悬置系统设计与分析

柴油机悬置系统的动态特性对汽车的行驶平顺性有一定的影响 ,通过调整柴油机悬置系统的结构支承参数可改变柴油机悬置系统的动态特性 ,降低汽车行驶时的振动响应。本文对当前柴油机悬置系统布置的几种设计方法进行了归纳 ,并对某中型客车的柴油机悬置系统进行了分析 ,通过改进设计 ,该车整车振动状况得到了改善     

减振钢板在内燃机降噪中的应用

论述了降低机械结构振动的方法及常用复合减振钢板的减振机理。分析了车用内燃机结构表面振动与辐射噪声的关系，并对一台车用大功率涡轮增压中冷柴油机进行台架试验，确定了油底壳及进气管为发动机主要噪声源。通过采用减振钢板取代原普通钢板的方法，使这两部件的振动水平显著降低，发动机整机噪声也得到了改善。     

柴油机状态监测与故障诊断特征参数研究

介绍了柴油机状态监测与故障诊断特征参数中的非振动参数和振动参数,前者包括能够表征柴油机整体性能的进气压力、转速波动和整机功率;后者包括能够表征柴油机故障信息的中波幅值脉冲、高波幅值脉冲、最大燃烧压力和燃烧均匀性值。对振动信号进行小波包分解,提取包含待诊断部件故障信息的频带能量指标作为故障诊断的特征参数。得到了柴油机状态及故障的特征参数及其变化规律,从而为开展柴油机在线监测和故障诊断提供了可靠的依据。     

基于局域波法的车用柴油机预知维修研究

阐述了车用柴油机预知维修的原理及意义和局域波法原理 ,利用此方法对柴油机缸盖表面振动信号进行分析 ,提取出能够表征其内部状态信息的特征参数。在柴油机运行中 ,利用此参数的变化规律来预测故障部位及发生时间     

柴油机全寿命振动试验及特征分析

研究了基于振动的柴油机寿命评估中特征提取及优选问题。通过对某型号柴油机台架考核试验进行全程振动监测记录,以考核期350 h~600 h数据为基础,分析了振动特征随柴油机使用时间的变化趋势。通过拟合误差分析、相关分析和基于欧式距离的最近邻识别方法对振动信号的特征参量进行优化选择,得到了能够反映柴油机状态的有效特征。样本的识别验证表明,基于振动参数的柴油机寿命评估是有效的。     

柴油机故障诊断专家系统知识库设计

在分析柴油机故障诊断知识特点的基础上,采用模糊化方法对柴油机运行状态参数进行处理,采用综合型知识方式来表达柴油机故障诊断知识,采用多库多层次的方式组织知识库,并对知识库采取一系列方式进行管理与维护。应用表明,柴油机故障诊断专家系统的预报准确率较高,具有较强的实用性。     

强噪声背景下的柴油机失火故障诊断

柴油机失火是常见的故障模式,传统的诊断方法不仅参数获取困难且准确性差。针对此问题,以3缸四冲程柴油机为研究对象,设计了柴油机失火故障的预置试验,采集排气噪声和缸盖振动信号进行故障诊断研究。为提取强噪声背景下的微弱信号,采用二次采样随机共振系统提取柴油机故障特征频率完成柴油机的失火故障诊断。研究结果表明,通过二次采样处理,随机共振系统可以将噪声能量转移到柴油机微弱特征信号上,达到大参数条件下微弱信号特征提取的目的,能有效识别柴油机的早期故障,对其他复杂机械的振动诊断同样具有参考价值。     

基于模态分析的发动机齿轮室盖优化设计

某柴油发动机齿轮室盖在试验中振动较大,为解决这一问题,文章采用声学振动测试与CAE模态分析相结合的方法,对齿轮室盖进行优化设计,并进行试验验证。结果证明通过在齿轮室盖薄弱位置处添加加强筋,可以有效提高其固有频率,避开发动机在3600r/min转速下的主要贡献频率,改善齿轮室盖的振动情况。CAE模态分析方法能够有效识别结构件的薄弱区域,通过加强局部刚度,改善振动性能。     

基于CATIA和ANSYS的6缸曲轴有限元模态分析

柴油发动机使用的曲轴,是一个结构复杂的弹性连续体,曲轴的振动特性对整个发动机的NVH有重大的影响。采用三维设计软件CATIAV5对某系列曲轴进行了三维设计,然后利用有限元分析软件ANSYS,对发动机曲轴进行模态分析,得到了该型号曲轴的固有频率和振型,为发动机曲轴的振动分析计算和有限元分析计算提供了一定的参考,缩短了开发时间,降低了研发费用。     

基于振动信号的柴油机进排气系统故障诊断研究

提出了一种根据柴油机气缸盖振动信号诊断进排气系统故障的方法 ,介绍了对柴油机的振动信号进行小波降噪和小波分解 ,提取相应特征向量 ,然后将振动样本的特征向量作为径向基函数神经网络的输入参数 ,以故障类别作为输出参数训练该网络 ,训练后的神经网络可以利用测量的振动信号来判断柴油机的故障状况。仿真和试验证明该方法有效可行     

增压中冷柴油机燃用F-T柴油的燃烧波动特性分析

为了分析柴油机燃用F-T柴油的燃烧波动特性,在增压中冷直喷柴油机上对燃用F-T柴油和0号柴油的中高转速和负荷工况进行了对比试验研究。研究表明:在同一工况下,与0号柴油相比,燃用F-T柴油的燃烧始点较早,燃烧压力峰值较低,压力波动幅值较小;对燃烧压力进行频谱分析可以看出,F-T柴油的燃烧压力波动一阶主频率小于0号柴油的主频率,两种燃料的一阶主频率均随转速的增加而增大,随着负荷的增加有降低的趋势,且负荷对F-T柴油的影响较0号柴油更加显著。从燃烧振动噪声源的角度考虑,燃用F-T柴油有利于降低柴油机的燃烧噪声和缸内燃烧时的爆发冲击载荷。     

车用发动机前端辐射声源的小波分析与识别

根据连续小波变换具有较二进离散小波变换和小波包变换更精细的尺度分辨率的特点，研究了适用于工程应用的发动机表面辐射声信号小波变换结果的表述方法，并以一台车用增压柴油机前端表面辐射噪声的测量和识别分析为例，提出了一种车用发动机主要噪声源诊断和识别的测试分析方法。文中还将声信号测量识别的结果与表面振动信号识别的结果做了比较，两者是吻合的。     

4118Z型柴油机油底壳模态与结构分析

本文利用有限元方法对4118Z型柴油机油底壳进行了模态分析,与实验结果进行了比较,两者较为一致,说明所用的有限元分析模型可用于油底壳动态响应分析及设计优化。利用该模型,分析了结构参数与油底壳振动模态的关系,从中总结出了一些基本规律。