发动机噪声辐射

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1、华中理工大学博士学位论文发动机结构振动与噪声控制的研究姓名：张标标申请学位级别：博士专业：内燃机指导教师：刘永长;张宗杰19990601华中理工大学博士学位论文摘要本文的工作是结合玉柴机器股份有限公司6108型发动机的振动与噪声特点，跟踪当今最新的发动机振动与噪声控制的科技成果，在对发动机机体作结构振动与噪声控制进行研究的同时，又对活塞敲击激振机理作了一定的理论与实验研究而展开的。研究结果表明：本文所采用的噪声与振动的研究方法证明是正确且可行的。。，＼√首先对前人在发动机噪声与振动研究方面的成果作了概述，对它们优缺点进行了综合评述，同时也明确了本文研究工作的重点。其次在前

2、人研究成果的基础上改进了活塞裙部润滑的数学模型，利用该模型对活塞敲击激振机理进行理论分析。在建模时，考虑了活塞在缸套中轴向运动和横向二阶运动、裙部液体动压润滑状态、活塞环的摩擦力以及活塞销的摩擦力，还考虑了裙部表面粗糙度和裙部线型对活塞横向二阶运动的影响。用数值计算方法所编制出的程序可计算出活塞在缸套中作横向冲击运动轨迹，并揭示出活塞在正常工作情况下其裙部油膜力和摩擦力与曲柄转角的函数关系，还给出了有关公式的推导和编程方法，同时对计算出的结果进行了分析处理，分析了活塞裙部的横向运动规律，并通过改变发动机运转参量如：发动机转速、润滑油粘度等，探讨了这些参量对活塞横向撞击运动

3、的影响，得出了一些有意义的结论。这些结论简述如下：(1)裙部润滑油粘度的提高有利于减轻活塞对缸套的撞击，因为较高的粘度油膜层可起着较大阻尼作用；(2)提高发动机转速，会增大活塞的敲击力度。同时，通过发动机设计参数的改变也可减轻活塞对缸套的撞击。这些参数中包括裙部线型、活塞与缸套之闯的间隙、活塞销的偏置等。得出的具体结果概括如下：(1)改进裙部线型(由圆柱形变为椭圆复合型)有利于改善活塞对缸套的敲击；(2)加大配缸间隙，会加剧活塞的撞击；(3)活塞销向次推力面偏移由于增大反力矩的作用也会增大活塞的敲击力度。从实验角度进一步分析研究了活塞对缸套敲击激振的机理，以此讨论了减轻活

4、塞敲击激振的方法与措施。通过对活塞．缸套在不同间隙下机体振动响应信号的检测与识别和表面辐射噪声声压级综合分柝，从实验角度证实数值计算方法的正华中理工大学博士学位论文确性。最后对发动机机体结构噪声控制机理进行了研究，叙述了发动机结构振动与噪声控希《试验方法，包括振动频谱分析、噪声标准试验、噪声频谱分析等，通过分析所测得的试验数据，找到了主要噪声源和振动点，并且提出了一些合理的改进措施，如选择合适刚度和阻尼参数的零件以及采用隔声材料的方法等都是改善发动机噪声和振动的有效途径。众所周知，机体是发动机表面噪声的最大辐射源，本文也介绍了发动机机体的试验模态分析方法及分析系统，并用该

5、方法分析了6108型发动机机体，求得该机体前几阶模态频率、阻尼参数，从而找到了产生噪声与振动的薄弱环节，以此为依据，对机体进行结构设计方面的修改可优化发动机的振动与噪声辐射特性。通过上述分析，分析相结合的方法为发动机结构声学优⋯删坤嬲态分本文认为采用有陧元模态分析与试验模态化提供了有效手段。厂析；频谱分析、膨枸名艮绋II华中理工大学博士学位论文IABSTRACTInthispaper,accordingtothevibrationandnoisecharacteristicsofanautomobile6108dieselenginemadebyYuchaiMachine

6、StockCompany,trackingthenewesttechniquesofreducingenginenoiseandvibration，theengineeylinderblockstructuralnoisecontrolandpistonslapprinciplearebothresearched．Somemethodsareusedtocontrolnoiseandvibration，whichprovetobecorrectandeffective．First，thefoHnerresearchresultsinnoiseandvibrationcon

7、trolofenginearereviewed，theiradvantageanddisadvantagearealsodiscussed，finally，thischapterpresentthenewproblemswhicharetakenasourresearchworks．Second，wedevelopacomputationalmodelapplicabletoimpactanalysisofpistonslap，whichincorporatesequationsofprimaryaxialandseconda