預(yù)測與降低柴油機(jī)油底殼輻射噪聲方法的研究
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測量曲軸箱連接油底殼對應(yīng)螺栓處的振動加速度信號,將加速度值作為FEM /BEM中的載荷邊界條件,運(yùn)用FEM在Nastran中對油底殼進(jìn)行流固耦合頻率響應(yīng)分析,計(jì)算得到油底殼表面的振動加速度和速度頻譜數(shù)據(jù)。
發(fā)動機(jī)在標(biāo)定工況條件下,測量油底殼大頭部位兩側(cè)立板上、下、左、右4個(gè)點(diǎn)的表面振動加速度信號,并將Nastran中計(jì)算得到的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)測量位置處周圍多個(gè)點(diǎn)的振動速度頻譜進(jìn)行平均并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對比,圖2為其中一點(diǎn)的對比頻譜圖?？梢?通過FEM計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)表面振動響應(yīng)與實(shí)驗(yàn)測量值曲線趨勢是一致的,但是在某些頻段上還有些差別,這主要由于模型、邊界條件、載荷的施加和阻尼的假設(shè)與實(shí)際結(jié)構(gòu)存在不同程度的差異引起的。
圖2 有限元計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測量速度頻譜圖
圖3 油底殼聲功率級頻譜圖
從表2 FEM /BEM計(jì)算結(jié)果可以得出: 潤滑油的存在對結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)特性有一定影響,表現(xiàn)為增加耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻尼,同時(shí)降低了結(jié)構(gòu)對應(yīng)頻段內(nèi)的總聲功率級值。
4 油底殼的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與聲學(xué)評價(jià)
根據(jù)油底殼結(jié)構(gòu)頻響和聲學(xué)特性的計(jì)算結(jié)果,油底殼的大頭部前、左、右3側(cè)立板是輻射噪聲的主要來源,其中左、右立板最為明顯,因此考慮在這兩側(cè)立板處布置加強(qiáng)板以增加結(jié)構(gòu)剛度,從而抑制這兩側(cè)輻射出的噪聲。由于油底殼小頭部位基本上沒有潤滑油,噪聲會從小頭底板輻射出來,有必要在小頭底板布置加強(qiáng)板。加強(qiáng)板的布置形式如圖4。
圖4 加強(qiáng)板布置方案
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