第40卷(2018)第5期
减振与降噪
柴油机 Diesel Engine
Vol.40(2018) No.5
基于高精度模型的热气机振动响应计算分析研究
孙思聪，杨欣，周建明，胡磊，蔡勇，孙绪聪
（1.武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉430063：2.七一一研究所，上海200090）
摘要：主要介绍了基于高精度模型的某型热气机振动响应计算分析研究。对比分析了热气机曲轴箱不同网格尺寸、不同连接方式对模态频率计算的影响，通过模态试验确定了其网格尺寸和连接方式。建立了该型热气机的有限元模型，将多体动力学计算的激励力施加至有限元模型，计算得到关键节点的振动加速度值，并基于时域和频域对比了关键节点振动响应的计算值与实测值，验证了
计算结果的准确性，为进一步优化热气机的结构提供了依据。关键词：热气机：高精度模型模态试验；振动响应
中图分类号：U664.124
文献标识码：A
文章编号：1001-4357(2018)05-0039-05
Vibration Response Calculation and Analysis of a Stirling Engine Based on High-Precision Model
SunSicong，YangXin,ZhouJianming,HuLei'，CaiYong，SunXucong
(1. School of Energy and Power Engineering, Wuhan University of Technology, Hubei Wuhan 430063 ;
2.Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute, Shanghai 200090)
Abstract: The vibration response calculation analysis of a Stirling engine based on high-precision model is introduced. The influence of different meshing sizes and connection methods on the calculation of mo dal frequencies is analyzed. The ideal meshing size and the connection methods were confirmed based on the modal test. A Finite Element (FE) model of the Stirling engine was built. The motivating force cal-culated with multi-body dynamics was applied to the FE model of the Stirling engine and the vibration ac-celeration values on the key points were calculated. By comparing the calculated values with the meas-ured values based on time domain and frequency domain, the veracity of the calculation model was vali-
dated, which provided reference for the structural optimization of Stirling engines. Key words : Stirling engine; high-precision model; modal test; vibration response
0引言
热气机是一种通过外部供热使气体在不同温度下周期压缩和膨胀的往复式发动机，具有污染小、振动噪声低、工作平稳和理论热效率高的特点。从 20世纪90年代开始，陆续在军事和民用领域得到应用。因此，开展热气机振动响应的计算分析研究十分重要。
国内外开展热气机振动响应计算分析研究的较
少，主要集中在传动系统动力学分析等方面。文献[2]借助虚拟样机技术建立了热气机传动系统刚柔耦合的多体动力学模型，分析了曲轴结构参数变化对其动力学性能的影响。文献「31通过ANSYS 有限元分析软件建立了热气机的传动系统柔性体模型并导人ADAMS，对其进行了刚柔耦合的动力学分析。文献【4］建立了热气机传动系统动平衡配重的理论模型，提出了动平衡的改进设计，对其振动特性进行了进一步优化。文献［5］建立了基于
收稿日期：2018-01-25；修回日期：2018-03-06
作者简介：孙思职（1993-），男，硕士研究生，主要研究方向为发动机振动噪声控制，1059433767@4q:com。