基于4135型柴油机的新型隔振技术研究
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机载高精度光电吊舱无转角隔振设计
隔 振 器 支撑 中心 很 难 重合 ， 在 动 态 环境 下 很 容 易
具有工作频率范 围宽 ， 较低共振频率 、 大阻尼 、 三
方 向刚度 近 似相 等 ， 可实现 三个 方 向 的振动 隔离 。
１ ． ３ 角振 动分 析
产生耦合角振动 ， 角振动相 比线振动对光学设备 的成 像 质 量 和视 轴 稳 定 的影 响更 加 严 重 ， 因此 对
了一种无转角隔振 的设计方法 ， 设计了一种用于
多框 架 高 精 度光 电 吊舱 的无 转 角 隔振 装 置 ， 该 装 置集 成 化 程 度 高 ， 可 以快 速实 现 与 不 同 吊舱 和飞 机 载体 之 间 的机械 连接 。
中 为方位 角 ， Ｅ 为俯 仰角 ， 为偏移角 ； 另一方
１ ． １ 光 电吊舱 隔振简 介
像 移 都 可 忽 略不 计 ， 并 且 传 递 函数 很 高 ； 角 振 动
为 了 隔离 飞 机 等 载 体 的振 动 ， Ｔ 程 上光 电 吊 舱 通 常 采 用 主 动 隔振 和被 动 隔 振 相结 合 的方 式 ，
低 频 振 动 主 要 通 过 主动 隔振 ， 即 陀螺 稳 定平 台 隔
面， 相对 于线振动来说 ， 一 定 频 率 的 角 振 动 会 加
大摄像系统 的像移量 ， 使像 质下降 ， 减低光学系
统 的分 辨 率 。计 算 表 明 ， 线振动振 幅为 ｌ ｍｍ的
影 响 和 物 体 相 对 于 飞机 上 的 Ｃ Ｃ Ｄ探 测 器 产 生 的
１ 隔 振 器 作 用 及 选 型
２ ６
机 电技术 ， 还应使光 电吊舱不会 因为飞 机姿态的变化直接产生角振动以及 由固定点线振
动产 生角 振动 。
具有工作频率范 围宽 ， 较低共振频率 、 大阻尼 、 三
方 向刚度 近 似相 等 ， 可实现 三个 方 向 的振动 隔离 。
１ ． ３ 角振 动分 析
产生耦合角振动 ， 角振动相 比线振动对光学设备 的成 像 质 量 和视 轴 稳 定 的影 响更 加 严 重 ， 因此 对
了一种无转角隔振 的设计方法 ， 设计了一种用于
多框 架 高 精 度光 电 吊舱 的无 转 角 隔振 装 置 ， 该 装 置集 成 化 程 度 高 ， 可 以快 速实 现 与 不 同 吊舱 和飞 机 载体 之 间 的机械 连接 。
中 为方位 角 ， Ｅ 为俯 仰角 ， 为偏移角 ； 另一方
１ ． １ 光 电吊舱 隔振简 介
像 移 都 可 忽 略不 计 ， 并 且 传 递 函数 很 高 ； 角 振 动
为 了 隔离 飞 机 等 载 体 的振 动 ， Ｔ 程 上光 电 吊 舱 通 常 采 用 主 动 隔振 和被 动 隔 振 相结 合 的方 式 ，
低 频 振 动 主 要 通 过 主动 隔振 ， 即 陀螺 稳 定平 台 隔
面， 相对 于线振动来说 ， 一 定 频 率 的 角 振 动 会 加
大摄像系统 的像移量 ， 使像 质下降 ， 减低光学系
统 的分 辨 率 。计 算 表 明 ， 线振动振 幅为 ｌ ｍｍ的
影 响 和 物 体 相 对 于 飞机 上 的 Ｃ Ｃ Ｄ探 测 器 产 生 的
１ 隔 振 器 作 用 及 选 型
２ ６
机 电技术 ， 还应使光 电吊舱不会 因为飞 机姿态的变化直接产生角振动以及 由固定点线振
动产 生角 振动 。
机械振动论文
机械振动在机械工程中的应用成晓(江苏师范大学，江苏连云港 222000)摘要：本文综述了机械振动在机械工程中的应用。
首先分析了机械振动的危害；然后提出了控制或减小振动的主要途径；最后举例说明机械振动在机械工程中的应用。
关键词：机械振动；机械工程；振动筛Mechanical vibration and its applications in mechanicalengineeringCheng Xiao(Jiangsu Normal University ,Jiangsu, Lianyungang 222002)Abstract: This paper intends to elaborate the applications of mechanical vibration in mechanical engineering. Firstly, the reasons of mechanical vibration are analyzed. Secondly, the main methods to control and decrease the vibration are presented in detail. Finally, examples are present to show the application of mechanical vibration in Mechanical EngineeringKeywords: Mechanical vibration; mechanical engineering ; oscillating screen一机械振动机械振动也简称为振动，物理学上是这样给它定义的：物体在平衡位置附近做往复运动的运动。
在现实生活中我们能看到很多机械都是运用机械振动这一学说理论来建造出来的。
比如筛分设备、输送设备、给料设备、粉碎设备等等机械设备都是将理论运用到现实生活中的结果。
国外舰船隔振器研究进展
摘 要 : 20世纪 90年代以来 ,国外在舰船隔振器方面开展了很多研究工作 ,包括橡胶隔振器 、全金属隔振
器 、聚胺酯隔振器 、气囊式隔振器及其他采用不同控制技术的隔振器等 。本文用实例从不同方面介绍了它们的特点 及应用 。
关键词 : 隔振器 ;舰船 ;进展 中图分类号 : TB535 文献标识码 : A
1 国外舰船隔振器研究进展
20世纪 90年代以来 ,国外主要海军大国根据现
代海战的需要从多方面对舰船隔振器进行了研究和 改进 。大致有以下几个方面 :
(1) 研制低频大变形隔振器 ,提高隔振器吸收冲 击能力
文献 [ 1 ]介绍了低频大变形隔振器在舰船抗冲 击方面的重要作用 。自 20世纪 80年代以来 ,西欧诸 国海军已多次修改冲击标准 ,如德国在 1985年提出 的新的 关 于 冲 击 安 全 性 的 BV043 /85 舰 船 建 造 规 范中 ,将 最 大 冲 击 速 度 从 原 来 的 3. 1 m / s 提 高 到 5. 17 m / s,要求隔振器最大允许位移由原先的 40 ～ 50 mm 提高到 65 mm。图 1为荷兰 Loggers公司为海 军研制的一种用于舰船辅机的球形橡胶隔振器 [ 2 ] 。 它在最小的外形尺寸下 ,实现了最大的三向大变形 , 最大允许变形量为 - 70 ～ + 85 mm ,固有频率为 5 ～ 9 Hz。这表明它有很好的低频隔振 、隔声能力和大的
据说这一隔振技术也可用于民用飞机发动机直升飞机机舱汽车发动机和悬挂结构钻井平台起重机和重型推土机5研制可调谐吸振器美国自然科学公司正在利用新颖紧凑的可控刚度弹性元件和自动控制系统开发一种具有跟踪和可调谐振动吸收系统
第202086卷年第6
3期 月
文章编号 : 1672 - 7649 ( 2006) 03 - 0109 - 04
器 、聚胺酯隔振器 、气囊式隔振器及其他采用不同控制技术的隔振器等 。本文用实例从不同方面介绍了它们的特点 及应用 。
关键词 : 隔振器 ;舰船 ;进展 中图分类号 : TB535 文献标识码 : A
1 国外舰船隔振器研究进展
20世纪 90年代以来 ,国外主要海军大国根据现
代海战的需要从多方面对舰船隔振器进行了研究和 改进 。大致有以下几个方面 :
(1) 研制低频大变形隔振器 ,提高隔振器吸收冲 击能力
文献 [ 1 ]介绍了低频大变形隔振器在舰船抗冲 击方面的重要作用 。自 20世纪 80年代以来 ,西欧诸 国海军已多次修改冲击标准 ,如德国在 1985年提出 的新的 关 于 冲 击 安 全 性 的 BV043 /85 舰 船 建 造 规 范中 ,将 最 大 冲 击 速 度 从 原 来 的 3. 1 m / s 提 高 到 5. 17 m / s,要求隔振器最大允许位移由原先的 40 ～ 50 mm 提高到 65 mm。图 1为荷兰 Loggers公司为海 军研制的一种用于舰船辅机的球形橡胶隔振器 [ 2 ] 。 它在最小的外形尺寸下 ,实现了最大的三向大变形 , 最大允许变形量为 - 70 ～ + 85 mm ,固有频率为 5 ～ 9 Hz。这表明它有很好的低频隔振 、隔声能力和大的
据说这一隔振技术也可用于民用飞机发动机直升飞机机舱汽车发动机和悬挂结构钻井平台起重机和重型推土机5研制可调谐吸振器美国自然科学公司正在利用新颖紧凑的可控刚度弹性元件和自动控制系统开发一种具有跟踪和可调谐振动吸收系统
第202086卷年第6
3期 月
文章编号 : 1672 - 7649 ( 2006) 03 - 0109 - 04
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究
浮筏隔振系统结构参数对隔振性能影响的研究摘要：本文以船用柴油机发电机组浮筏为研究对象，利用ansys 谐响应分析计算了机组隔振系统结构的振动响应，并从系统的振级落差的角度详细研究了双层隔振系统主要结构如上下层隔振器刚度、中间体与被隔设备的质量比、以及隔振器阻尼等参数改变对系统结构振动响应的影响，同时进行了计算和试验结果对比分析。
为船用柴油机浮筏隔振系统的设计提供一些有益的结论。
关键词：船舶柴油机；ansys；有限元法；隔振效果abstract：based on the marine diesel generating set floating raft as the research object， the paper calculated the vibration response of the set vibration isolation system by using ansys harmonic response analysis and from the system’s vibration level perspective， a detailed study of the double-layer vibration isolation system of main structure has been made ，such as stiffness of double-layer isolator， the quality ratio of intermediates ，the influence of the vibration response on system structure caused by the change of damping . simultaneously， made a contract analysis of calculation and test results .it may provide some useful conclusions for the design of the floating raft isolation system .key words： marine diesel engine； ansys； finite element method； isolation performance引言浮筏系统就在一个公共的筏体上安装多台机器设备，将筏体弹性地安装在装有筏体的基础上。
柴油发电机组浮筏隔振装置性能分析
摘 要 机舱内的柴油发电机组是船舶主要振动噪声源之一，为了控制柴油发电机组振动并同时降低其
辐射噪声，对其采用浮筏隔振技术措施。通过有限元分析软件建立浮筏隔振系统力学模型，开展浮筏系统的模
态分析，探讨主要参数对浮筏隔振装置隔振性能的影响，并对浮筏隔振装置的抗冲击性能进行校核计算，结果
表明柴油发电机组浮筏隔振装置隔振及抗冲击性能良好。
作者简介：李志远（1994 — ）,男，硕士研究生，主要研究方向为噪声与振动控制技术
・84・
等方法对浮筏隔振装置进行计算分析。有限元分析 可将筏体和基座作非刚体处理，从而很好地提高计 算精度和计算结果的精确性。本文主要基于有限元 分析方法对浮筏隔振系统进行模态分析、隔振性能 分析以及抗冲击校核。
1双台柴油发电机组浮筏隔振装置的设计 及建模
关键词 浮筏隔振装置;模态分析；隔振计算；冲击校核
中图分类号U664.121
文献标志码 A
Vibration Isolation Performance of Diesel Generator Set Floating Raft
LI Zhiyuan1, WEN Huabing1, WU Junjie1, LI Bing1, WANG Chunyong2
(1. Institute of Noise and Vibration, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, Jiangsu, China；
2. Jiangsu Nanji Machinery Co.，Ltd.，Taizhou 225300，Jiangsu, China)
2019年第3期 总第349期
造船技术
NT4135CzR柴油机的研制
Ａ 瑚ｄ： ｈ ａ ｅ ｔ ｄ ｃｓｔ ｅ ｅ ｐ ｅｔ ａ ｋｒｕ ｄ ｈ ａ ｒ ｅ ｈ ｉ ｌ ａａ ｅ ｒ ｏ Ｎ ４ ３ Ｃ Ｒ ｄ ｓｌ ｎ ｉ ． ｓ ｌ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｎ ｏ ｕｅ ｅ ｖｌ ｍ ｎ ｂ ｃｇｏ ｎ ，ｔ ｍ ｊ ｃ ｎ ａ ｐ ｒ ｔ ｓ ｆ Ｔ １５ ｚ ｉ ｅ ｅｇ ｅ Ｍｏ ｓ ｉｒ ｈｄ ｏ ｅ ｏｔ ｃ ｍ ｅ ｅ ｎ ｔ
材 、 污染 和高可靠性 的 目标 ， 低 能满足用户需求 。
关 键 词 ： 油 机 ； 进 技 术 ； 材 ； 制 柴 先 节 研
中图分类号 ： Ｋ ２ Ｔ ４２
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ：００ ４４ ￣ １０ —６９ ｛
）４— ０ 一０ ｏ ０胛 ３
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ ｖ ｌｐ ｎ ｆＮＴ４ ３ Ｃｚ Ｄｉｓ ｌＥｎ ｉ １ ５ Ｒ ｅ ｅ ｇｎｅ
’ 。
． ． 、
：
、
参 ，． 。 ． ． ｊ
． 迎 巷 聩： 琴 ＿ ｌ＝ ． ． （ 蜒 常 莓 拳 蓑彰 ２ ｌ６ ｌ４ ３）
摘 要 ： 绍 了 Ｎ ４３ Ｃ Ｒ柴 油 机 的研 制 背 景 ， 要技 术参 数 。 由 于 柴 油 机 行 程 加 大 ， 对 关 键 零 部 件 进 行 了 改 进 设 介 Ｔ １５ ｚ 主 故 计 ， 植 了奥 地 利 Ａ Ｌ公 司 的 先 进 技 术 ， 样 机 进 行 了性 能 试 验 及 可靠 性 试验 ， 验 表 明 ： 型 柴 油机 达 到 节 能 、 移 Ｖ 对 试 该 节
ＧＥ Ｍａ ｏ—Ｚ ｏ ｇ ｈ ｎ ，Ｘ Ａ ｉｎ—Ｙｕ Ｉ ＮＧ Ｊａ ｎ
（ ｃｉ ｒ Ｄ ｐｒ ｅ ｔ Ｃ ａｇｈｕＩｓｔｔ ｏ ｉ ｔ ｎ ｕｔ ｅｈｏ ｇ ，Ｃ ａｇｈｕ２３ ６ ， ｈｎ ） Ｍａｈｎ ｙ ｅ ａｍ ｎ， ｈｎｚｏ ｔ ｅ ｆ ｇ ｄｓ ｙＴ ｃｎｌ ｙ ｈｎ ｚｏ １ １４ Ｃ ｉ ｅ ｔ ｎｉ Ｌ ｈ Ｉ ｕ ｒ ｏ ａ
材 、 污染 和高可靠性 的 目标 ， 低 能满足用户需求 。
关 键 词 ： 油 机 ； 进 技 术 ； 材 ； 制 柴 先 节 研
中图分类号 ： Ｋ ２ Ｔ ４２
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ：００ ４４ ￣ １０ —６９ ｛
）４— ０ 一０ ｏ ０胛 ３
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ ｖ ｌｐ ｎ ｆＮＴ４ ３ Ｃｚ Ｄｉｓ ｌＥｎ ｉ １ ５ Ｒ ｅ ｅ ｇｎｅ
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参 ，． 。 ． ． ｊ
． 迎 巷 聩： 琴 ＿ ｌ＝ ． ． （ 蜒 常 莓 拳 蓑彰 ２ ｌ６ ｌ４ ３）
摘 要 ： 绍 了 Ｎ ４３ Ｃ Ｒ柴 油 机 的研 制 背 景 ， 要技 术参 数 。 由 于 柴 油 机 行 程 加 大 ， 对 关 键 零 部 件 进 行 了 改 进 设 介 Ｔ １５ ｚ 主 故 计 ， 植 了奥 地 利 Ａ Ｌ公 司 的 先 进 技 术 ， 样 机 进 行 了性 能 试 验 及 可靠 性 试验 ， 验 表 明 ： 型 柴 油机 达 到 节 能 、 移 Ｖ 对 试 该 节
ＧＥ Ｍａ ｏ—Ｚ ｏ ｇ ｈ ｎ ，Ｘ Ａ ｉｎ—Ｙｕ Ｉ ＮＧ Ｊａ ｎ
（ ｃｉ ｒ Ｄ ｐｒ ｅ ｔ Ｃ ａｇｈｕＩｓｔｔ ｏ ｉ ｔ ｎ ｕｔ ｅｈｏ ｇ ，Ｃ ａｇｈｕ２３ ６ ， ｈｎ ） Ｍａｈｎ ｙ ｅ ａｍ ｎ， ｈｎｚｏ ｔ ｅ ｆ ｇ ｄｓ ｙＴ ｃｎｌ ｙ ｈｎ ｚｏ １ １４ Ｃ ｉ ｅ ｔ ｎｉ Ｌ ｈ Ｉ ｕ ｒ ｏ ａ
NT4135GR柴油机的研制
NT 4135 GR 柴油机的研制葛茂忠 ,徐人平(昆明理工大学 机电工程学院 ,云南 昆明 650093)摘要 :介绍 NT4135 G R 柴油机的研制背景 、设计思想 、主要技术参数 。
由于柴油机行程加大 ,故对关键零部件进行了 改进设计 ,移植了奥地利 AV L 公司的先进技术 ,对样机进行了性能试验及可靠性试验 ,试验表明 :该型柴油机达到 了节能 、节材 、低污染和高可靠性的目标 ,能满足用户需求 。
关键词 :柴油机 ;研制 ;技术参数 中图分类号 :T K 422. 1文献标识码 :B文章编号 :1000 - 6494( 2004) 02 - 0014 - 03Devel opment of NT 4135 GR Diesel EnginesGE Mao - zhong ,XU R en - ping( T he Facu lty of Mechanical and Electrical Eng ineering ,kunming University of S cience and Technolog y , K unming 650093 ,China ) Abstract :This paper introdu ces the d evelopment b ackg round ,the d esig n id ea and the major techniqu e parameters of NT 4135 G R d iesel eng ine . M ost importan t par ts have b een improved b ecause d iesel stroke is enlarg ed. Ad vanced techn olog ies from AV L of Aus 2 tria has b een transplanted in d eveloping NT4135 G R d iesel eng ine ,characteristic test and reliab ility tes t are applied to the d iesel . The tests show that the d iesel has reached the objectives of econ omized material ,energ y consu mption ,low pollu tion and hig h relia 2 b ility ,w hich can meet the requ irements of the consu mers. K ey w ords :d iesel engine ; d evelopment ;technical param eters进技术移植到老产品上来 ,同时把行程由 150 mm 增 大至 160 mm ,成功地开发出升级换代型新产品 ———NTR 型柴油机 , 并申报了 国 家 专 利 。
一种柴油机振动信号采集与分析装置[实用新型专利]
专利名称：一种柴油机振动信号采集与分析装置
专利类型：实用新型专利
发明人：梁仲明,朱发新,李玉乐,王伟军,王帅军,陈甜,王召健,丁孔星
申请号：CN201921832876.7
申请日：20191029
公开号：CN210375706U
公开日：
20200421
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及柴油机技术领域，且公开了一种柴油机振动信号采集与分析装置，包括振动采集仪，所述振动采集仪的右侧固定连接有传输线，所述振动采集仪的右侧固定连接有支杆，所述支杆的右端活动连接有绕线辊，所述传输线的外表面与绕线辊活动连接，所述振动采集仪的顶部固定连接有连接座，所述连接座的内壁固定连接有卡槽件，所述连接座的背面开设有通孔，所述通孔的内表面螺纹连接有螺纹杆，所述传输线远离振动采集仪的一端固定连接有连接板，所述连接板的左侧固定连接有传感器，所述振动采集仪的顶部且位于连接座的左侧固定连接有收纳块。
该柴油机振动信号采集与分析装置，便于收纳和保护，防止装置损坏。
申请人：浙江海洋大学
地址：316022 浙江省舟山市定海区临城街道长峙岛海大南路1号
国籍：CN
代理机构：北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：谢建华
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降低4135G柴油机排放污染的实验研究
公约》 附则 Ⅵ一 “ 防止船舶造成空气污染规则 ” ．就 目前而言，改变柴油机喷油正时是控制 Ｎ 排放 Ｏ 应用最广泛的方法之一．但 由于排气烟度产生 的机理与 Ｎ 不同，降低 Ｎ 排放 的同时往往 引起排 Ｏ Ｏ
气烟度的增加．笔者根据 Ｉ Ｏ推荐的船用柴油机排放实验程序及检验指南 ，寻求在柴油机发 电工况 Ｍ
为了通过改变喷油正时降低柴油机的 Ｎ Ｏ 排放 ，又不致使柴油机燃油耗率和烟度增加，考虑采 用同时改变柴油机压缩比 的方法．当提高柴油机 的压缩 比时 ，由于压缩过程终 了时气缸 内气体的温
［ 收稿 日 ］２０ － ６ ０ 期 ０６ ０ － ９ ［ 基金项 目］福建省 自 然科学基金资助项 目 （ ０ １ １） １００ ４ ３ ０ ［ 作者 简介］范金宇 （９２ ） １７ 一 ，男 ，讲师 ，从事柴油机排放研究．
火焰温度及最高燃烧温度均提高 ，燃油 的燃烧较充分和完全 ，使烟度减小 ，但将增进柴油机 Ｎ 的 Ｏ
生成浓度并使得最大爆发压力 Ｐ 增大，高于正常值 ，压力上升 曲线 陡峭 ，示功图头部变瘦，功率和 ： 热效率降低 ，为维持动力性能必须增 大喷油量而使燃油消耗率增 大… ．当喷油正时延迟时，即燃烧
下 ，降低柴油机 Ｎ Ｏ 排放的同时，柴油机排气烟度不大量增加并且经济性得到保证的技术调整方法．
１ 喷油正时和压缩 比对柴油机 Ｎ 排放 、排气 烟度 以及经济性影 响分析 ０
喷油正时是柴油机重要 的喷射参数之一 ，其大小直接影响到柴油机燃烧过程的好坏．当喷油正时 提前时 ，即整个燃烧过程前移 ，由于开始 喷人气缸内的燃油是 与未达压缩终了的空气进行预混合 的， 此时气缸内气体的温度较低，将使滞燃期 丁 延长．同时提前喷射 ，造成滞燃期内喷人气缸 的燃油量 。 增多，即参与预混合燃烧的燃油量增多 ，一旦发火燃烧 ，将使燃烧的速度和放热速度加快 ，从而燃烧
气烟度的增加．笔者根据 Ｉ Ｏ推荐的船用柴油机排放实验程序及检验指南 ，寻求在柴油机发 电工况 Ｍ
为了通过改变喷油正时降低柴油机的 Ｎ Ｏ 排放 ，又不致使柴油机燃油耗率和烟度增加，考虑采 用同时改变柴油机压缩比 的方法．当提高柴油机 的压缩 比时 ，由于压缩过程终 了时气缸 内气体的温
［ 收稿 日 ］２０ － ６ ０ 期 ０６ ０ － ９ ［ 基金项 目］福建省 自 然科学基金资助项 目 （ ０ １ １） １００ ４ ３ ０ ［ 作者 简介］范金宇 （９２ ） １７ 一 ，男 ，讲师 ，从事柴油机排放研究．
火焰温度及最高燃烧温度均提高 ，燃油 的燃烧较充分和完全 ，使烟度减小 ，但将增进柴油机 Ｎ 的 Ｏ
生成浓度并使得最大爆发压力 Ｐ 增大，高于正常值 ，压力上升 曲线 陡峭 ，示功图头部变瘦，功率和 ： 热效率降低 ，为维持动力性能必须增 大喷油量而使燃油消耗率增 大… ．当喷油正时延迟时，即燃烧
下 ，降低柴油机 Ｎ Ｏ 排放的同时，柴油机排气烟度不大量增加并且经济性得到保证的技术调整方法．
１ 喷油正时和压缩 比对柴油机 Ｎ 排放 、排气 烟度 以及经济性影 响分析 ０
喷油正时是柴油机重要 的喷射参数之一 ，其大小直接影响到柴油机燃烧过程的好坏．当喷油正时 提前时 ，即整个燃烧过程前移 ，由于开始 喷人气缸内的燃油是 与未达压缩终了的空气进行预混合 的， 此时气缸内气体的温度较低，将使滞燃期 丁 延长．同时提前喷射 ，造成滞燃期内喷人气缸 的燃油量 。 增多，即参与预混合燃烧的燃油量增多 ，一旦发火燃烧 ，将使燃烧的速度和放热速度加快 ，从而燃烧
YT4135Z柴油机机体动态响应分析
YT4135Z柴油机机体动态响应分析
晋兵营;李冠峰;熊本俊;唐豫桂
【期刊名称】《内燃机工程》
【年(卷),期】2005(026)002
【摘要】应用有限元动态响应分析技术,对YT4135Z柴油机机体的动态特性进行了研究.在I-DEAS 9.0软件平台上建立了YT4135Z柴油机机体的三维实体模型,并对其进行了合理的简化,选用四面体单元对机体三维实体模型进行了网格划分,建立了机体的有限元模型.采用工程上常用的Lanczos法计算出机体约束模态的固有频率和振型.在此基础上,考虑柴油机在稳态工作状况下,以气缸燃气压力、活塞连杆机构运动的惯性力和活塞侧压力等为主要因素,确定机体所受的激励力,利用模态叠加法对YT4135Z柴油机机体进行了动态响应分析计算.
【总页数】4页(P58-61)
【作者】晋兵营;李冠峰;熊本俊;唐豫桂
【作者单位】河南农业大学,郑州,450002;河南农业大学,郑州,450002;河南农业大学,郑州,450002;河南农业大学,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】TK423.1
【相关文献】
1.4120SG柴油机机体动态特性分析 [J], 杨建国;胡旭钢;李玉军
2.船用柴油机机体动态应力分析的前处理 [J], 高卫娟;向阳;王庆来;田磊
3.YT4135Z柴油机机体有限元模态分析 [J], 晋兵营;周志立;郭志强
4.某型号柴油机机体的动态响应分析 [J], 杨波;薛冬新;宋希庚
5.柴油机机体的动态特性分析及动力修改 [J], 张坤金;郑忠才;高岩;李健;陈海鸥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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基于4135型柴油机的新型隔振技术研究
摘要：本文为船用4135型柴油机组设计了一种新型金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器，并建立了隔振器动力学有限元模型。
对该模型进行准静力学分析，得出隔振器的非线性滞回曲线。
建立整体隔振系统模型，利用功率流理论进行参数优化分析，并验证优化效果。
分析表明该新型隔振器有着非线性明显、隔振效率高等特点。
关键词：金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器，有限元，非线性，ANSYS优化设计
引言
当今在各种工业部门存在着数以万计的有害振动问题，而控制有害振动传递的有效手段就是隔振。
隔振器的特性对整个系统的隔振效率起着决定性的作用，因此它是隔振系统的关键。
随着科术的不断进步，人们对隔振性能的要求也不断提高，传统隔振器在某些方面已无法满足需求。
近年发展起来的复合隔振器是降低振动传递的有效工具[1][2]。
本文设计出一种装配在4135型柴油机和水力测功器组合机组下面的新型金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器，并建立弹性耦合隔振系统动力学模型，并基于功率流方法进行了优化分析，然后利用瞬态及谐响应分析验证隔振效果。
1.新型隔振器的设计方案
图1即为设计的金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器，其制作工艺相对简单，如图所示将液体阻尼器固定在上下夹板之间。
液体阻尼器是由活塞、套筒和阻尼液构成。
其原理就是活塞在装满阻尼液的套筒中上下移动，会受到阻尼作用。
然后在液体阻尼器外套装一根较粗的弹簧，在夹板两侧安装钢丝绳隔振器。
其中上下夹板为钢板，在夹板的上下面加一层邵氏硬度为60。
的橡胶板。
两侧钢丝绳夹板长13cm，夹板钻有安装孔。
此隔振器是被动隔振器的一种，可以承受拉压的作用力，也可以承受剪切的作用力。
增加的液体阻尼器克服了弹簧隔振器和钢丝绳隔振器内阻不够的缺点，也使得该隔振器可以用于大振幅振动工况和低频振动的工况。
同时发挥了二者优点，成为一种具有大阻尼，
较宽频带范围，承载能力也有很大提高的隔振器。
而且可针对不同隔振条件，改变阻尼液的成分，增加了隔振器的实用性。
另外该隔振器结实牢固不易老化，能够在恶劣的条件下使用，使用寿命长，提高了工作的稳定性。
2.橡胶钢丝复合隔振器的动力学建模
将金属弹簧钢丝绳液体阻尼复合隔振器的试验系统近似简化为单自由度隔振系统，其隔振系统的力学模型如图2所示[3]。
3新型隔振器性能分析计算
3.1建立隔振器模型
利用有限元分析软件ANSYS建立了金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器的有限元模型。
夹板和轭板处理为三维实体单元，选用solid45单元；采用combin14号单元对金属弹簧和液体阻尼器进行模拟。
因为存在不同材料之间的接触问题，需要设定接触单元targe177和conta177。
模型简化遵循尺寸不变和质量不变的原则，如图3所示。
本隔振器钢丝绳采用6×19+1聚丙烯芯，通过钢丝绳单轴拉伸试验数据可以计算出钢丝绳材料的弹性模量为86300MPa，泊松比选为0.33。
压板采用45号钢，其弹性模量为210000MPa，泊松比为0.3。
在金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器的有限元分析中钢丝绳的模拟需要弹塑性随动硬化模型来描述钢丝绳材料的非线性特性。
可以通过钢丝绳材料的单轴拉伸试验来取得材料的应力—应变关系，如图4所示。
3.2新型隔振器动态特性分析
为了模拟隔振器的动态特性，在隔振器上表面加装质量块，下底面的所有方向上都加以约束，x、y、z三个方向的自由度全部设为零。
金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器的有限元模型如图5所示。
对该隔振器进行准静力学分析。
模拟试验中将隔振器固定在激振仪上，计算其动态特性，对隔振器施加3、5、7mm的约束，得到隔振器回复力与位移关系的滞回曲线。
从图6中可以看到，在不同变形幅值下金属弹簧钢丝绳液体阻尼隔振器进行三个循环加载与卸载仿真结果都表现出明显的非线性特性和迟滞特性。
当变形较大的时候仿真得出的迟滞回线包围的面积变大，同时迟滞回线的中线顺时针方向转动一定角度。
该隔振器的刚度与变形幅值关系曲线表现出明显的非线性特点，同时可以看出其刚度表现出“软”特性，即随着变形幅值增大刚度变小。
4.隔振系统模型分析计算
4135型柴油机、水力测功器和六组隔振器组成了整个隔振系统，对该系统进行建模，有限元模型如图7所示。
4.1隔振系统优化设计计算
隔振系统设计的目标就是减少传递到基础的振动能量，通过合理调整隔振器刚度系数和阻尼等参数，可以对隔振系统进行优化，从而减小传递到基础的振动
功率流。
稳态功率流的计算公式为[4]
式中：ω为振动力频率；η为阻尼消耗因子；m为质量；为振动速度的平方。
由该公式可以看出输入功率流与振动速度的平方均值成正比关系，所以如果能够降低输入基础的功率流，就可以减弱基础振动的强度。
以此为依据设计目标为使通过6个隔振器传到基础的总功率流达到最小。
其计算表达式为
（15）式为（14）式积分转化的频率间隔为Δω的N个谐响应分析的加和，NΔω为总的分析频率。
对地基底面全约束，系统初始固有频率为90.951HZ，为了避免共振区的影响，计算从大于一阶固有频率开始计算，本文取频率范围是100到500HZ，4HZ的频率间隔，计算100个子部。
激励力为复合振动力，垂向作用力fz=100cos25πt，横向作用力fx=100sin25πt，单位为N，作用点在机组重心。
优化设计变量为弹簧刚度k1到k6，阻尼器阻尼c1到c6，其取值范围分别是：（105，2×106）N/m，（2×103，5×104）Ns/m，初始值为106N/m，2.5×104Ns/m。
4.2计算结果与分析
为了验证优化结果，对该系统进行瞬态分析，加载3秒的机组激振力，得到机组和基础垂向位移响应，如图8所示。
由图可知：机组的最大垂向位移0.54mm，地基的最大垂向位移0.31mm，地基的最大位移响应远小于机组位移响应，而在稳态响应区基础的位移0.11mm也远小于机组的位移0.31mm。