基于仿真和试验的排气系统螺栓断裂问题研究

针对某牵引车排气系统螺栓断裂故障问题,结合试验与CAE仿真提出了解决方案。通过模态和振动试验,确定螺栓断裂故障是由于排气系统固有频率与发动机常用转速的激励频率相吻合导致,提出从排气系统质量分布、波纹管位置以及支架结构等方面进行改进的方案。CAE仿真分析结果表明,优化后系统固有频率明显提高且避开了发动机常用转速的激励频率。试验验证表明,该方案提高了排气系统的可靠性,具有可行性。

某牵引车驾驶室噪声分析及优化

为解决某牵引车发动机转速为1600~1900 r/min时驾驶室轰鸣问题,通过声振测试和有限元仿真对轰鸣现象进行研究,并对噪声传递路径进行优化。结果表明:受空压机2.34阶次进气气体激励影响,进气管振动经进气管软垫传递到驾驶室,进气管振动频率66.41 Hz与驾驶室声腔模态频率68.78 Hz耦合,引起共振,造成驾驶室轰鸣。采用刚度较低的进气管软垫,进气管固有频率由66.4 Hz降为53.0 Hz,避开了驾驶室声腔模态耦合频率,降低进气管传递到驾驶室的振动,改善驾驶室轰鸣问题。

收获机液压行走系统噪声分析及改进

采用仿真和振动噪声测试相结合的方法,解决收获机液压行走系统的结构噪声问题。采用力锤法对收获机行走系统进行模态测试,用模态参数频域法识别液压行走系统的固有频率、阻尼比和振型,确定噪声产生原因为:动力输出激励与系统模态重合,导致系统共振产生噪声;发动机输出端转速波动大,导致系统内部产生敲击噪声。针对振动噪声,加强行走系统和车架的刚度,使液压行走系统模态由23.5 Hz提升到51.2 Hz,避开发动机低转速下旋转频率的激励;针对内部敲击噪声,增加发动机输出后端转动惯量,怠速工况(750 r/min)时,整车转速波动由70 r/min减小至50 r/min。经测试,采取上述优化措施后,收获机液压行走系统噪声降低了5.3 dB,降噪效果明显。

某柴油机DPM出油管振动分析及优化

针对某六缸柴油机颗粒物消除系统(de-particular matter,DPM)出油管裂纹漏油的问题,利用有限元软件对原出油管进行模态分析,采用仿真和振动试验分析DPM油管裂纹漏油原因并进行结构优化,对优化后的DPM油管在发动机台架上进行振动试验验证。仿真计算及试验结果表明:出油管出现裂纹导致漏油的原因是出油管的一阶模态频率较低,发动机激励与出油管模态耦合,引起共振导致油管剧烈振动;更改出油管的结构、加强油管约束、提高出油管系统刚度,使出油管的一阶模态由86 Hz提升到166 Hz,有效避免了发动机激励与出油管模态频率耦合引起的共振,DPM出油管的振动强度降低,解决了出油管裂纹导致的漏油问题。该方法可以为提高油管运行可靠性提供参考。