2.2結果分析
文中只給出前4階模態的分析,高階模態一般沒有工程意義。四階模態的頻率在5742.62-6837. 57Hz之間。一階模態的應力云圖如圖3所示,應變云圖如圖4所示,振型圖如圖5所示。其它階云圖未給出。
可以得出,缸蓋的一階固有頻率為5 742.62H z,振型最大相對位移處位于兩端,最大相對位移為0. 277mm;二階固有頻率為5 956. 67Hz,振型最大相對位移處仍位于兩端,最大相對位移為0. 304mm;三階固有頻率為6 277.27Hz,振型最大相對位移值為0. 33mm;四階固有頻率為6 837.57Hz,振型為二階彎曲,最大位移處位于缸蓋后端,相對位移值為0. 37mm.
3結果比較
對于缸蓋振動產生的噪聲,控制的最好方法就是減小表面的振動響應。提高缸蓋剛度會使固有頻率提高,同時也會減少振動響應。一般地,對于缸蓋而言,改變其固有頻率的方法有改變材料特性、增加厚度、結構重新設計和加筋板等。本文從缸蓋材料方面進行了初步研究。
可以做缸蓋的材料主要有鑄鐵、鋼、鋁合金等材料,其特性如表l所示。
圖6是對這3種材料所做的模態分析,可以看出,幾種材料中鋁合金的固有頻率最高,鋼的次之,鑄鐵的最小,但同時鋼的密度較鑄鐵要大,因此用鋼材代替鑄鐵材料的一個弊端是使得缸蓋重量增加。
4結論
本文簡要論述了如何應用國際上流行的通用三維軟件SolidWorks,對發動機缸蓋進行三維造型;在該模型的基礎上進行了缸蓋的模態分析,根據分析結果找出了缸蓋振動的主要原因及最大振型發生位置;對幾種不同材料比較表明,可以通過改變材料來改變缸蓋的固有頻率,減少振動。
缸蓋的振動問題是一個復雜的系統問題,還需要對發動機甚至整個車加以深人系統的研究與反復的實踐。
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