YC6113柴油機噪聲源識別及薄壁件低噪聲結構優(yōu)化.pdf

1、動力機械的輻射噪聲取決于結構表面振動，通過控制振動來降低輻射噪聲是機械工程師長期追求的目標。本文以YC6113柴油機為研究對象，對柴油機輻射噪聲進行了全面系統(tǒng)的理論分析和試驗研究。其主要研究內容和成果如下： 首先在外特性下測試了發(fā)動機的整機噪聲聲壓級，計算得到了聲功率級。結果表明：在標定工況發(fā)動機的整機噪聲聲壓級達到了97.21 dB(A)。測量結果表明：齒輪室面的噪聲聲壓級明顯高于其他測點，對整機噪聲聲功率級貢獻最大；其次是進

2、氣側、排氣側和頂面；飛輪側的噪聲值最低，對整機噪聲的貢獻最小。其次利用全聲息技術和屏蔽消元法對發(fā)動機進氣側、排氣側、齒輪室側以及頂面進行噪聲源識別的測試，找出各個噪聲輻射面噪聲較大的地方。結果表明油底殼、齒輪室蓋板以及缸蓋罩等零部件輻射的噪聲較大。針對油底殼、齒輪室蓋板以及缸蓋罩等薄壁零部件輻射噪聲較大的試驗結果，應用有限元法對上述三薄壁零部件進行了模態(tài)計算和低噪聲結構優(yōu)化。缸蓋罩的模態(tài)計算表明其第四階固有頻率發(fā)生共振；因齒輪室蓋板設計

3、空間的限制，采用加筋和增加凸臺的優(yōu)化方案，優(yōu)化后固有頻率提高不多；對齒輪室蓋板采用屏蔽措施。臺架試驗結果表明，屏蔽齒輪室蓋板后發(fā)動機前端和整機噪聲聲壓級在標定工況分別下降了1.40dB(A)和1.31dB(A)。油底殼模態(tài)計算表明，油底殼模態(tài)密集，整體剛度??；油底殼深底面、油底殼淺底面、油底殼側面、油底殼淺底面以及連接深底面和淺底面的中間位置局部振動比較強烈。對上述四個部位采用增加沖壓槽的優(yōu)化方案，優(yōu)化后一階固有頻率增加了17.4Hz，

4、其它階固有頻率都有所增加?？紤]到汽車在行駛中機油液面變化不能太大，油底殼增加了一塊擋油板，并對擋油板進行低噪聲結構優(yōu)化。增加擋油板后固有頻率進一步提高。試驗結果表明，優(yōu)化油底殼后柴油機在外特性轉速下整機噪聲聲壓級最大下降了0.56 dB(A)。缸蓋罩模態(tài)計算表明缸蓋罩頂板的局部振動強烈，剛度最差，并且第八階固有頻率發(fā)生了共振。對項板處采取了增加筋的寬度和筋的個數(shù)，并在頂板處增加迷宮蓋板。增加筋的寬度和條數(shù)后固有頻率有所提高；增加迷宮蓋板