提高柴油机机体刚度的试验模态研究.pdf

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1、机械设计与制造第4期MachineryDesign＆Manufacture2013年4月提高柴油机机体刚度的试验模态研究王凯，王忠，徐凌，王林，查红(1．江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013；2．南京依维柯汽车有限公司，江苏南京210028)摘要：利用试验模态方法，对494柴油机进行了机体的模态试验和分析，得到反应机体动态特性的振型以及固有频率。通过封闭机体前端主轴承孔上方的孔，改变孔的形状；增加孔周围的壁厚同时改变机体排气侧加强筋的布置与尺寸的方法，对机体进行了结构修改，优化了机体结构，并对改进后的机体又进行了试验模态分析。结果表明：

2、优化后的机体结构在分析频段(O～2000)Hz范围内的振型由原来的十一阶变为九阶，且中低阶模态频率有明显的上升，改进后的机体刚度有了提高，机体结构的动态特性有了改善。关键词：柴油机；机体结构；机体结构优化；机体刚度；模态试验分析中图分类号：TH16；TK42文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)04—0220—03TestingModalAnalysisofDieselEngineBlocktoIncreaseAngularRigidityWANGKai，WANGZhong，XULing，WANGLin，ZHAHong(1．Jian

3、gsuUniversity，SchoolofAutomobileandTraficEngineering，JiangsuZhenjiang212013，China；2．NAVECOLtd．，JiangsuNanjing210028，China)Abstract：Ittestedandanalyzedthe494dieselengineblockbyusingthemethodoftestingmodalanalysis．ThevibrationmodesandnaturalfrequenciesareobtainedwhichaFerelatedt

4、othestructuraldynamiccharacteristics．Byclosingtheholeabovebearingboreinthefrontoftheblocktochangetheshapeofeholeandincreasingthewallthicknessofthesurroundingoftheholeandchangingthearrangementandsizeofthestiffenersontheexhaustside，theblock’Sstructurewasmodified，thesecondtesting

5、modalanalysisWasdonefortheoptimizedblock．Theresultsshow：thevibrationmodeoftheoptimizedblocktransfersfromelevenstagestoninestageswithin(0-2000)Hz，andthemiddleandlowermodalfrequencieshavebeenimprovedmarkedly，therigidityoftheengineblockisstrengthenedandthedynamicpropertiesoftheop

6、timizedblockhavebeenimprovedevidently．KeyWords：DieselEngine；Block’sStructure；Block’sStructuralOpfimization；Block’sRigidity；TestingModalAnalysis表1试验用主要仪器1引言Tab．1TheEquipmentoftheModalTest试验模态分析，由于它的实用性，以及解决工程中实际振动问题的能力，已得到迅速发展，试验模态分析在柴油机机体上的应用能够改变机体结构设计方法，即由经验、类比和静态设计方法为动态、优化设计

7、方法日。通过试验模态分析可以了解机体的动态特陛，发现机体的薄弱部位，进而提出优化措施。采用试验模态分析p_功去，对494柴油机机体结构进行了试验模态分析，获得了机体在一定频率2．2试验方法范围内的动态特陛，发现机体整体刚度偏小，尤其是曲轴孔及气缸体两端面局部振动较大’冈0度不足，为此提出了通过封闭机体前端主轴试验件为494柴油机机体。因试验无法采用原装支承，所以承孔匕的孔，改变孔的形状；增加孑L周围的壁孽同时改变机Il捌}气为了试验方便采用了悬挂式自由支承方式，即：将整个机体用弹侧加强筋的布置与尺寸的方法来提高机体刚度的优化措施，并对改性绳吊挂起来

8、，弹性绳通过两个紧固螺栓与机体气缸体在上表面进后的机体进行了试验漠态分析，试验结果表明机体刚度有了提高连接，机体曲轴箱部分