活塞侧向力作用的船用柴油机噪声预报方法.pdf

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1、第34卷第10期2012年10月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．34．No．10Oct．．2012活塞侧向力作用的船用柴油机噪声预报方法杨延涛1，曹贻鹏2，马修真2(1．海军装备部招标中心，北京10007l；2．哈尔滨工程大学动力装置工程技术研究所，黑龙江哈尔滨150001)摘要：为解决柴油机振动噪声精确预报方法问题，建立了TBD234V8柴油机机体和油底壳的有限元模型，用模态试验验证了此模型的可靠性，在有限元模型上施加活塞侧向力，进行结构的时域动力学分析，并应用有限元和无限元结合的方法计算模型

2、的辐射声场。在此基础上，对结构进行改进设计，比较了两种结构的机体外声场辐射噪声改变情况。本文提出的分析方法较频域方法与实际工作过程更贴切，可以用于柴油机振动噪声预报。关键词：活塞侧向力；结构振动；辐射噪声；有限元中图分类号：U674．76文献标识码：A文章编号：1672—7649(2012)10—0064—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649，2012．10．013Researchonmethodofshipdieselvibrationandnoisepredictioncausedbysidethrus

3、tofpistonYANGYan—ta01，CAOYi—pen92，MAXiu—zhen2(1．NavyEquipmentDepartment，Beijing100071，China；2。ResearchInstituteofPowerEngineeringTechnology，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Forfindingthedieselvibrationandnoisepredictionmethod，thefiniteelementmod

4、elofTBD234V8dieselengineblockwithoilpanisbuiltinthispaper．Thedynamiccharacteristicofanal)zemodelisverifiedbyexperimentalmodalanalysis．Sidethrustofpistonisappliedtothefiniteelementmodeltocalculatestructuraltransientdynamiccharacteristicsbyfullmatrixmethod．Thedieselengi

5、neradiationnoiseisstudiedbyFEM／IFEM．ThentheoilpanismodifiedandtheeffectofdifferentstructuresonstructureradiationnoisecharacteristiciscalculatediThemethodadoptedinthispaperismoresimilar“ithdieselworkprocessthanfrequencydomainmethodandcanbeused“)。predictionofdieselvibra

6、tionandnoise．Keywords：sidethrustofpiston；structurevibration；radiatednoise；finiteelementmethod0引言在发动机的所有噪声源中，发动机表面的辐射噪声是主要的噪声源。它主要南燃烧噪声和机械噪声构成，当发动机高速运转时，机械噪声往往是最主要的噪声源。国内外研究表明，全负荷下柴油机的气缸体和油底壳表面辐射的噪声合计占整机噪声的55％左右⋯；通过缸盖与气缸盖罩表面辐射的噪声仅占整机噪声的18．7％，南此，气缸体和油底壳是发动机的2个最主要的噪声源。柴油

7、机振动噪声控制方法的提出依赖其整机振动噪声特性分析，目前柴油机振动声辐射计算分析最常用的方法是使用FEM／BEM2’“，使用FEM建立结构的有限元模型，在模型相应位置上施加已计算出的激振力，计算结构的表面振动响应，再把振动响应作为边界条件，使用BEM计算整机表面声收稿日期：2011—11—22：修回日期：2012—01—13作者简介：杨延涛(1973一)，男，工程师，研究方向为动力装置振动控制。第10期杨延涛，等：活塞侧向力作用的船用柴油机噪声预报方法·65·辐射¨】。在柴油机任意1二作循环中，活塞做往复直线运动，此情况下活塞侧向

8、力的大小和作用位置均随曲柄转角不断变化，此时采用频域分析方法无法同时描述此过程，使得柴油机振动噪声的频域预报方法与实际工作过程产生一定偏差，无法更准确获得柴油机振动噪声特征。通过已有分析，柴油机机体与油底壳为主要辐射面，在整机辐射噪声中占较大份额，