4D25G型柴油机整机有限元分析

摘要

本文以4D25G型柴油机为具体研究对象，主要从柴油机的结构噪声和强度两方面进行了分析。其中，结构噪声方面主要进行了模态和动力响应两方面的分析，而强度方面主要进行了静力分析。这些研究结果对于柴油机的整体振动噪声分析和结构强度的优化具有一定的借鉴和参考价值。
　　 建立了柴油机的机体、缸盖、油底壳、齿轮室罩、气缸盖罩等部件的三维实体模型，并对它们进行了装配。这是后面进行一系列仿真分析的基础和前提。
　　 对柴油机的机体、缸盖、油底壳等主要部件分别进行了模态分析，同时也对整个柴油机装配后的组合体进行了模态分析。由分析可知，在三个主要组合部件中，气缸盖的刚度最大，机体次之，油底壳的刚度最小。通过对模态固有频率和振型的分析，可以掌握它们的振动特性，这不仅为结构的改进提供了充足的依据，而且为论文后续的研究打下了必要的基础。
　　 通过建立机体的有限元模型，施加相应的载荷，施加了与发动机实际情况相吻合的约束，分别计算机体在每个缸最大爆发压力时刻的变形和应力情况。通过对机体的静力分析，验证了该发动机机体结构的可行性和可靠性。
　　 通过建立组合结构的有限元模型，确定燃烧激励力，活塞侧向力和主轴承载荷等主要激振力的大小，施加相应的约束，对柴油机组合体进行了其在一个工作循环时间内的动力响应，得到了其表面的振动位移和速度随时间变化的关系曲线，及不同时间点的云图。这为应用边界元法预测辐射噪声打下了基础，为柴油机结构的改进和优化提供了依据。