发动机振动特性分析与试验
图3 动力总成有限元模型
动力总成固有频率结果
动力总成动力学分析
1. 整机台架振动试验
在半消声室中进行整机振动测试(见图4),其中,对多处重要的发动机及其外围部件表面位置安装了传感器。本实例选择了3处传感器位置进行分析,包括变速器支架端(三向传感器)、差速器底部(三向传感器)以及缸体群部中部(单向传感器)。传感器输出为速度信号。试验中测试了发动机在2 000r/min、4500r/min和5 500r/min共3个转速下的振动特性,其中,每个转速下分别对空载、半载和满载进行了测试。
图4 台架及部分传感安装
通过EXCITE Power Unit建立的动力学模型主要包括发动机零部件、零部件间连接和加载载荷信息。动力学模型为非线性系统,其中包括所有的线性零部件和部分非线性的零部件连接。
由于客观条件的限制,加载载荷只考虑了燃烧压力、主轴承载荷,而配气机构载荷、变速器载荷和活塞敲击没有考虑在内。另外,分析得到的结果为动力总成的表面速度,用于与试验结果进行对比。主轴承载荷和气缸爆发压力见图5、图6。
图5 主轴承载荷
图6 气缸爆发压力
3.仿真结果与试验结果的比较
(1)变速器支架端振动结果比较
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