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发动机薄壁件低噪声设计方法及复合材料应用的研究
| 论文题名： | 发动机薄壁件低噪声设计方法及复合材料应用的研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;薄壁件;复合阻尼材料;低噪声控制;优化设计 |
| 摘要： | 随着汽车工业技术的发展，人们对于振动噪声的要求也越来越高，这就给设计者们提出了更高的要求。与此同时，随着计算机技术的飞速发展，以有限元法和边界元法为代表的CAE技术广泛的应用到了发动机及其零部件的设计过程当中。CAE技术的应用提高了产品开发的效率和质量，缩短了开发周期，在结构还没做出来之前就能给出相应的综合评价，大大的节约了设计成本。本文研究内容以浙江大学振动噪声实验室与某整车厂合作的某柴油机NVH性能分析及改进项目为依托，对其油底壳、缸盖罩和齿轮室罩等部件进行了低噪声改进设计。同时还对油底壳翻边处的螺栓数量和翻边厚度等参数的优化做了探讨。具体研究内容如下： 1)对国内外发动机噪声控制技术及复合阻尼材料的研究背景和研究现状作了简要的介绍，阐述了现代设计方法在仿真和优化发动机性能方面的应用。 2)在阐述了有限元和边界元相关理论的基础上，以某发动机的油底壳、缸盖罩、齿轮室罩为研究对象，分别进行了模态分析、频率响应和声学计算，并且将仿真结果分别与试验结果进行对比验证。通过验证，有力的确保了仿真分析的准确性，为后续的改进设计工作提供了很好的支撑。 3)根据仿真分析的结果，找出结构的薄弱部位，进行改进设计。设计过程中，充分利用形貌优化的方法，找出合理的加筋位置及加筋尺寸等。改进后油底壳的声学性能显著改善，达到了想要的效果。 4)对于油底壳翻边处的螺栓数量及翻边厚度等参数做了相应的探讨。以螺栓数量和翻边厚度为参数建立9种不同的模型。通过9种模型的声功率级对比，找出其中的规律，为以后的生产厂家提供一定的参考。 5)提出将油底壳材料更换为复合阻尼材料的方法。对复合阻尼材料的阻尼机理、性能参数、加工性能和建模方法等做了简单的介绍。对更换为复合阻尼材料后的油底壳进行振动声学特性的分析，通过对比可以看出降噪效果显著。 6)对更换为复合阻尼钢板的油底壳，同时加筋，对比发现，虽然这一方案相比原模型能起到很好的效果，但是相对于纯复合阻尼钢板的油底壳来说效果甚微。 |
| 作者： | 王奇文 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郝志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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