阶次分析在发动机进气噪声研究中的应用

进气噪声是发动机主要噪声源之一.为研究发动机转速对进气噪声的影响,采用阶次分析方法对一台车用四缸发动机的进气噪声进行了试验研究,首先分析进气口总声压级随转速的变化关系,并根据进气噪声阶次分析的特征分量分布,初步识别了其主要频率成分及相应噪声源,以及最大噪声产生时的发动机运行工况,分析结果可为发动机进气系统优化设计及噪声控制提供一定的参考依据.     

基于EMD和HHT的内燃机噪声信号时频特性研究

简述了经验模态分解(EMD)和Hilbert-Huang变换(HHT)的基本原理与方法.设计仿真试验,验证经验模态分解方法和Hilbert-Huang变换技术对复杂信号的分解和时频分析能力.以某6缸发动机为研究对象,采用小波包分解方法对噪声信号进行滤波预处理,并对滤波后信号进行经验模态分解,得到多个具有不同频率的本征模态函数分量,分别对各分量进行希尔伯特黄变换,分析其幅值和频率随时间变化的特性,结合内燃机结构声辐射机理,分析各分量产生原因,识别噪声源.研究结果表明:经验模态分解方法和Hilbert-Huang变换技术适于分析内燃机噪声信号.     

基于模态分析及优化设计技术的低噪声齿轮室罩的设计

通过各种噪声源识别方法,得出ZH1130单缸柴油机齿轮室罩的辐射噪声是其主要噪声源之一。通过频谱分析和模态分析获得其噪声辐射的关键模态,然后利用拓扑优化的方法对其内部的加强筋进行了重新设计及布置。优化目标是第1阶约束模态频率最大化,约束函数为整体质量约束,设计变量为室罩内部可设计区域。重新设计后,部件的第1阶约束模态频率提高了241Hz。最后,测量安装有新室罩的整机九点声压及表面振动速度,结果表明,表面振动速度曲线在关键模态频段上有明显降低,齿轮室罩侧第七点的声压级与原设计相比降低了1.2dBA。     

结构—声耦合法在汽车仪表板隔声性能仿真分析中的应用

镁合金材料具有密度小、比刚度高、阻尼大、抗冲击性好等优势,已成功用于汽车仪表板。应用结构-声耦合法分析仪表板的隔声性能,可避免传统理论求解对模型的苛刻要求和实验条件的限制。通过与实验结果比较,证实结构—声耦合法预测结构隔声性能的可靠性,并得出了扩散声场内汽车仪表板传声损失的数值结果。结果表明,在低频段,相同面密度的压铸镁合金仪表板的隔声性能明显优于钢质仪表板。换用轻质镁合金材料后,需改进原有的结构,使仪表板的固有频率避开噪声源的峰值频段,避免结构在某些频段内的声学特性恶化。采用镁合金材料可在满足汽车减重要求的同时,改善驾驶室内的声学环境。     

1130型柴油机组件的非线性接触分析

建立1130型柴油机机体、曲轴、飞轮、气缸盖等主要组件的有限元模型,施加合理的边界条件和栽荷后,通过非线性接触分析后得到在预紧工况和工作工况下各组件的应力分布、缸盖螺栓张力的变化、气缸垫片压力的变化、轴承孔接触力分布等信息.计算结果表明,该机体的整体应力水平不高,气缸垫片具有足够高的压力,满足燃烧室的密封要求.有限元计算为柴油机的整机结构改进、性能强化等提供了合理有效的解决方法.     

活塞动力学二阶运动的仿真方法与试验研究

采用多体动力学在时间域内迭代计算活塞、缸套及润滑油膜相互耦合子系统的运动学与动力学方程,在考虑活塞体径向刚度、活塞体及缸套冷热态型面的影响下,得到活塞主、副推力侧实际工况下的热态配缸间隙;动力学仿真方法计算出活塞二阶运动结果,包括:活塞主、副推力面间换向的径向运动和绕活塞销的转动;二阶运动对缸套的动态敲击力作为载荷边界条件施加在有限元模型上,计算出气缸体在活塞敲击下的振动响应;同时,在发动机台架上对气缸体两侧的活塞敲击处布置加速度传感器、以及布置缸内爆压传感器和上止点位置测量得到气缸体结构振动响应,试验结果验证了仿真模型的有效性.     

高速摩托车发动机的性能改进与设计研究

研究了摩托车发动机采用单轴平衡,双顶置凸轮轴、4气门、屋顶型燃烧室结构以及风、油双重冷却系统等先进技术的综合性能。通过分析上述技术系统对摩托车发动机性能的影响。提出了一种高速、高性能摩托车发动机的改进设计方案。并应用于157YMI摩托车发动机的样机设计中,试验结果表明,上述综合技术系统的应用取得了理想的效果。由此开发设计的新机型填补了国内一项空白。     

6108G柴油机表面薄壁件噪声源的识别

采用铅覆盖方法,对6180G型工程机械用柴油机的主要噪声源进行了识别,通过识别弄清了该柴油机的不同薄壁部件在整个发动机噪声中所占比重的大小,为低噪声发动机的设计提供了依据。     

超临界CO_2增透煤热流固耦合模型与数值模拟

针对中国绝大多数高瓦斯煤层渗透性低以及低渗透煤层强化抽采瓦斯效果不理想的现状,结合超临界CO_2强扩散和溶解增透孔隙介质等独特优点,依据超临界CO_2作用后煤微观孔裂隙的演化特征,得到煤微观孔隙率和渗透率演化方程,根据孔隙率的变化确定损伤变量,考虑体积应力、温度、孔隙压力及超临界CO_2溶解增透作用的影响,建立超临界CO_2作用后煤的热流固耦合力学模型,利用ABAQUS软件提供的场变量子程序,结合PYTHON脚本和子程序二次开发功能,实现低渗透煤层注超临界CO_2增透规律数值模拟。结果显示:超临界CO_2注入后,注气孔周围煤体内体积应力、温度及孔隙压力变化明显,随着距注气孔距离的增加,影响程度逐渐减弱,并趋于稳定;经超临界CO_2作用后,注气孔周围煤体内不断萌生新的孔裂隙,并与原有的孔裂隙相互贯通,随注气时间的延长各级孔裂隙不断向煤体纵深演化发展,煤微观孔隙率较注气前提高了2个数量级;超临界CO_2的致裂增透作用引起煤体不同程度的损伤,距注气孔越近,损伤程度越大,损伤增加越快,注气时间越长,损伤增加的幅度越大;煤微观孔裂隙的有效发育为煤层气的扩散渗流提供了更多的运移通道,使煤体渗透系数较注气前提高了3个数量级。     

汽轮发电机组转子轴系扭振系统部分模态施控特性研究

在汽轮发电机组转子轴系扭振动力响应计算结果的基础上, 根据独立模态空间控制的思想, 探讨了对轴系扭振部分模态进行施控的可行性, 导出了轴系扭振部分施控反馈最优控制规律, 并对一台 2 0 0MW汽轮发电机组转子轴系进行了主动控制部分施控的模拟计算, 取得了理想的效果.