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船用中速柴油机振动与噪声分析及优化
| 论文题名： | 船用中速柴油机振动与噪声分析及优化 |
| 关键词： | 船用中速柴油机;振动响应;辐射噪声;模型优化 |
| 摘要： | 柴油机声振特性是衡量其品质优劣的一项重要依据，近几年柴油机振动与噪声控制技术也成为柴油机研发人员着重关注的领域。在柴油机研发的初始阶段计算分析柴油机表面振动及辐射噪声并根据结果对柴油机结构进行优化，有利于节省研发成本，提高研发效率，更能适应当今严格的振动噪声法规。本课题通过对某船用中速柴油机进行模型建立，分别用有限元软件和边界元软件进行振动响应计算和辐射噪声计算，从而对模型进行优化并验证，具体工作如下： 1、完善了柴油机整机三维实体模型。在原有柴油机三维模型的基础上补充了对整机振动噪声影响较大的罩板，以提高振动与噪声预测的准确性。 2、建立柴油机整机有限元模型，计算了油底壳及整机（有减振器和无减振器两种情况）的固有模态，得到其固有频率和模态振型，研究两种情况下固有频率和振型变化规律，为后续研究提供指导。 3、柴油机时域、频域振动响应计算及传递路径分析。将现有的柴油机各主要激励力加载到有减振器和无减振器的柴油机有限元模型上，计算并分析两种情况下振动响应，以振动烈度评价减振器的减振效果，证明了整机建模中减振器的必要性与本模型中减振器建模的合理性；同时通过频域计算结果得到噪声分析的边界条件；在柴油机的各个部位选取典型节点，计算由气缸压力引起的三条传递路径（缸盖作用力，缸套侧推力和主轴承所受压力）以及气阀敲击力单独加载时典型节点的振动响应情况，并以振动烈度为评价标准，得到了四种激励力单独作用时各自所占能量的百分比。 4、声学计算分析。对整机模型进行边界元网格划分，用软件LMS Virtual.Lab对整机辐射声场分析预测；对整机表面辐射声场进行实际测量，比较仿真值与实测值，证明边界元模型的合理性。计算柴油机顶端罩盖、观察窗处罩板和油底壳的结构声学灵敏度。计算结果表明，增大油底壳底面及侧面厚度一定程度上能实现噪声优化。 |
| 作者： | 朱新强 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 胡甫才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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