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【6h】

弹性约束下五缸柴油机模态分析及减振器设计

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当前，柴油机依然是船舶、汽车等的主要动力源。作为一种往复式动力机械，由于不平衡力与力矩的存在，柴油机的振动问题与生俱来，一直困扰着人们。在实际工程应用中，5缸柴油机的振动尤为突出。某5缸船用二冲程柴油机在台架试验和新船试航时，测到了极其严重整机横向振动。因此，本文通过有限元方法对该5缸机进行模态分析，并进行横向振动减振器的设计。
　　首先，本文运用Pro/E4.0软件创建该型5缸柴油机简化的三维几何模型。然后将模型导入Ansys12.0有限元分析软件，并在其基座处建立弹簧单元，施加弹性约束，进而进行模态分析，得到该柴油机的前20阶模态振型与固有频率。经过分析，初步判断第三阶X型横向振动可能在柴油机转速范围内发生共振。经过与台架振动测试结果对比，从而证实了模态分析结果的合理性。
　　其次，本文针对该X型横向振动设计了一款弹簧硅油被动式动力减振器。本文利用Ansys12.0软件模态分析的方法确定减振器的惯性块质量，进而确定减振器的弹簧刚度与硅油阻尼系数等减振器主要参数，最终对减振器进行了简要的结构设计。
　　本文的分析表明，运用有限元模态分析的方法可以有效地获得柴油机整机的振动模态参数，以及确定减振器的惯性质量的大小，为柴油机的振动分析与横向减振器的设计提供可靠地理论依据。

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