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發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)特性分析與試驗(yàn)

作者： 時(shí)間：2013-04-06 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏

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圖3 動(dòng)力總成有限元模型

動(dòng)力總成固有頻率結(jié)果
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通過上表可以看出，CAE分析和模態(tài)試驗(yàn)得到的動(dòng)力總成主要模態(tài)結(jié)果比較接近，在允許的誤差以內(nèi)。所以，此模型具有可信性，可以用于強(qiáng)迫響應(yīng)計(jì)算。當(dāng)然，從分析和試驗(yàn)的結(jié)果也可以看出，本款發(fā)動(dòng)機(jī)的整體彎曲模態(tài)偏低，有必要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

動(dòng)力總成動(dòng)力學(xué)分析

1. 整機(jī)臺(tái)架振動(dòng)試驗(yàn)

在半消聲室中進(jìn)行整機(jī)振動(dòng)測試（見圖4），其中，對多處重要的發(fā)動(dòng)機(jī)及其外圍部件表面位置安裝了傳感器。本實(shí)例選擇了3處傳感器位置進(jìn)行分析，包括變速器支架端（三向傳感器）、差速器底部（三向傳感器）以及缸體群部中部（單向傳感器）。傳感器輸出為速度信號。試驗(yàn)中測試了發(fā)動(dòng)機(jī)在2 000r/min、4500r/min和5 500r/min共3個(gè)轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)特性，其中，每個(gè)轉(zhuǎn)速下分別對空載、半載和滿載進(jìn)行了測試。

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圖4 臺(tái)架及部分傳感安裝

2. 動(dòng)力學(xué)仿真分析

通過EXCITE Power Unit建立的動(dòng)力學(xué)模型主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、零部件間連接和加載載荷信息。動(dòng)力學(xué)模型為非線性系統(tǒng)，其中包括所有的線性零部件和部分非線性的零部件連接。

由于客觀條件的限制，加載載荷只考慮了燃燒壓力、主軸承載荷，而配氣機(jī)構(gòu)載荷、變速器載荷和活塞敲擊沒有考慮在內(nèi)。另外，分析得到的結(jié)果為動(dòng)力總成的表面速度，用于與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。主軸承載荷和氣缸爆發(fā)壓力見圖5、圖6。

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圖5 主軸承載荷

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圖6 氣缸爆發(fā)壓力

計(jì)算工況選擇發(fā)動(dòng)機(jī)滿載工況，轉(zhuǎn)速從2 000r/min到5500r/min，每500r/min 計(jì)算一次。

3．仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較

（1）變速器支架端振動(dòng)結(jié)果比較

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