4L20柴油機機械噪聲預測研究.pdf

1、柴油機具有熱效率高，經(jīng)濟性好的特點，是目前用途最廣、用量最大的動力機械，廣泛應用于各類船舶中。隨著柴油機向重載、高速和輕型化的發(fā)展，其振動和噪聲問題日趨嚴重。因此，對柴油機振動和噪聲的研究已經(jīng)成為了當前柴油機行業(yè)的重要課題。
　　本文以4L20型柴油機為研究對象，以有限元法和邊界元法作為理論基礎，利用有限元分析軟件ANSYS和聲學分析軟件Virtual.Lab作為仿真工具對柴油機的振動特性和聲學特性進行了分析計算，并通過對4L20

2、型柴油機的振動噪聲測試試驗驗證了計算方法及結果的正確性，主要研究工作如下:
　　建立柴油機的有限元模型以及整機輻射聲場的邊界元模型。依據(jù)柴油機二維圖紙和實物測量數(shù)據(jù)，采用SolidWorks軟件建立柴油機的幾何模型并利用Hypermesh對其進行網(wǎng)格劃分，然后模擬各零部件間的連接關系，得到有限元模型。在此基礎上，經(jīng)過一定的處理，得到邊界元模型，為后續(xù)分析奠定基礎。
　　根據(jù)柴油機各工況運轉數(shù)據(jù)，利用多體動力學分析軟件Adam

3、s計算柴油機工作過程中受的各激勵力，考慮的載荷主要包括氣缸內(nèi)的氣體壓力作用、主軸承力作用、活塞側推力作用。
　　在ANSYS中采用有限元方法對柴油機進行振動響應分析，得到柴油機結構的振動響應結果和振動分布規(guī)律，然后將振動響應結果作為邊界條件，在Virtual.Lab中利用邊界元方法進行聲學響應計算。最后將所得的仿真計算結果和本文所進行的振動、噪聲的試驗測量數(shù)據(jù)進行了對比，證明了計算的結果是符合實際的。
　　本文通過仿真計算對