內(nèi)燃機(jī)活塞敲擊力及其引起的機(jī)體振動(dòng)研究.pdf

1、活塞敲擊力是柴油機(jī)機(jī)械振動(dòng)噪聲的重要激勵(lì)源，由于活塞敲擊缸壁發(fā)生在在氣缸內(nèi)部，使得精確測(cè)量活塞敲擊力比較困難，因此，從理論上建立合適的模型來計(jì)算活塞敲擊力成為獲取敲擊信息的有效方法。隨著內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)和噪聲法規(guī)的逐漸嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)和噪聲的預(yù)測(cè)技術(shù)也不斷發(fā)展，但對(duì)高頻振動(dòng)和噪聲預(yù)測(cè)問題還沒有很好的解決，統(tǒng)計(jì)能量分析方法作為預(yù)測(cè)高頻振動(dòng)和噪聲的有力工具在某些工程領(lǐng)域得到較廣泛應(yīng)用，但在內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)噪聲分析中卻不多見。因此，本文嘗試用統(tǒng)計(jì)能量分

2、析方法進(jìn)行活塞敲擊引起的柴油機(jī)機(jī)體表面振動(dòng)研究。 本文采用試驗(yàn)方法獲取了敲擊點(diǎn)處的點(diǎn)遷移率特性，并結(jié)合理論分析獲得了活塞和缸套敲擊點(diǎn)處的等效質(zhì)量、等效剛度和等效阻尼，建立了活塞敲擊過程模型，綜合考慮缸內(nèi)燃?xì)鈮毫?、連桿作用力、活塞和缸套的摩擦力，利用MATLAB語言對(duì)活塞敲擊力及活塞二次運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算和分析，獲得與內(nèi)燃機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況較為接近的活塞敲擊力。 針對(duì)ZH1110柴油機(jī)活塞敲擊引起的機(jī)體表面振動(dòng)，建立了缸套—機(jī)體統(tǒng)計(jì)

3、能量分析子系統(tǒng)模型，通過試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)能量分析相結(jié)合的方法獲取了包括模態(tài)密度、等效質(zhì)量、內(nèi)部損耗因子、耦合損耗因子在內(nèi)的全部參數(shù)，利用這些有效的參數(shù)對(duì)活塞敲擊引起的柴油機(jī)機(jī)體表面振動(dòng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，得到了振動(dòng)速度曲線。論文還對(duì)各個(gè)參數(shù)的頻段有效性進(jìn)行了分析，確定了適合統(tǒng)計(jì)能量分析的頻率范圍，并通過試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。 進(jìn)行了ZH1110柴油機(jī)機(jī)體表面振動(dòng)試驗(yàn)研究，將試驗(yàn)結(jié)果與統(tǒng)計(jì)能量分析預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行了比較，通過相干分析技術(shù)間接定性地驗(yàn)證了