基于空运行辨识柴油机模态参数的激励方法

刘 星， 陈霁恒， 童大鹏， 侯 彪， 任荣社

(海军士官学校 机电系，安徽 蚌埠 233012)

0 引 言

随着柴油机性能指标的要求越来越高，柴油机的振动与噪声等成为影响柴油机发展的关键问题[1]。由柴油机的周期性循环工作引起的周期性动载荷，可能在柴油机正常工作的转速范围内引起共振，导致柴油机的可靠性降低，因此针对柴油机的动力学特性展开研究具有十分重要的意义。

在国外,很早就已开始一系列针对4缸直列柴油机动力学结构特性的有限元研究。BAVERSTOCK[2]通过试验研究的分析方法对柴油机发动机体结构及其性能问题进行深入研究，明确指出最大应力主要出现在发动机主轴与承盖的最大应力结合面上；美国福克斯汽车发动机工程师协会、美国辛辛那提大学、比利时鲁汉大学等科研机构，结合模态理论分析和柴油机试验模态声振耦合分析等研究方法对柴油机机体的各有限元模型结构进行优化和设计，取得较好的实际应用效果，并在国际上发表大量的学术研究成果[3-4]。

国内内燃机在结构振动噪声模态分析方面的试验研究工作在20世纪90年代中期开始进行。刘德海等[5]对柴油机ZHJ105型的机体进行2种分析，针对其整机的三维模型通过对其添加约束进行相应分析，而针对其机体的框架模型通过无约束进行分析；王义亮等[6]针对某型号的4缸柴油机进行相应的动力学分析，其通过柴油机实体及由实体构建的有限元模型进行相应的动力学特性分析，通过相关研究分析得出不同结构处的动力响应曲线；……