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动态激励条件下的发动机油底壳结构多目标优化设计
| 论文题名： | 动态激励条件下的发动机油底壳结构多目标优化设计 |
| 关键词： | 汽车发动机;油底壳结构;动态激励;密封性能;多目标优化 |
| 摘要： | 油底壳是发动机的关键部件，其性能直接影响发动机的性能。在发动机结构振动激励条件下，油底壳的密封性能受到极大考验。传统的油底壳动态性能、密封性能的分析均局限于各自的领域，本论文考虑润滑油特性对油底壳动态性能的影响，以及油底壳动态振动对密封性能的影响，并对结构进行优化设计。 构建油底壳的有限元模型，进行自由模态分析，并与实验模态进行对比分析，验证有限元分析模型的有效性。同时，分别对油底壳不同约束状态的模态进行分析计算，并考虑了润滑油对其动态性能的影响。油底壳振动响应和辐射噪声分别进行仿真分析和实验测试，并进行了对比分析。 建立油底壳与缸体接触模型，分别进行螺栓预紧力工况、螺栓预紧力和动态激励工况的密封分析，研究不同工况条件下的接触应力、接触面张开量和滑移量等参数。分析结果表明，施加动态激励条件后的密封性比仅有预紧力时差，接触应力接近于零的区域面积明显增大，接触面张开量和滑移量也加大。 以油底壳模态频率、辐射噪声和接触性能为优化目标，基于灵敏度分析方法，确定对油底壳动态性能及密封性能有重要性的过渡处厚度、底部厚度和法兰厚度等3个参数作为优化变量。分析结果表明：3个参数均能提高模态频率和减小辐射噪声，但仅加厚法兰厚度能提高密封性能；优化后的油底壳约束模态频率平均提高了20Hz，辐射噪声减小了3dB，接触应力接近于零的区域面积明显减小，达到了优化目的。 |
| 作者： | 冯楠 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 郑光泽 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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