發動機結構振動及噪聲預測
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圖3 作用在活塞頂部的爆發壓力載荷
圖4 進氣凸輪軸對軸承座的作用力
4. 發動機結構響應計算
模型搭建完成后，計算主要工況下動力總成的振動。在EXCITE中進行動力學計算后，進入NASTRAN中進行數據恢復，得到各結構的振動響應。
模型搭建完成后，計算主要轉速工況下動力總成的振動加速度，主要計算工況包括1000r/min、最大扭矩轉速和額定轉速等。在EXCITE中進行動力學計算后，結果導入有限元軟件中進行數據恢復，得到各結構的振動響應。圖5所示為發動機在6 500r/min時的表面振動速度。
圖5 轉數為6 500r/min時表面振動速度（400Hz）
1. 聲學邊界元模型建立
在Virtual Lab的網格粗化模塊中，先導入結構有限元網格，然后通過提取3D網格的面單元、補面和封包等操作，生成聲學邊界元網格，邊界元模型的網格尺寸根據計算最高頻率為2 000Hz來設置。
2. 速度邊界條件映射
建立了邊界元網格后，需要在Virtual Lab/Acoustic中將結構表面振動速度映射到邊界單元節點上。圖6所示為轉數在1000r/min時邊界單元節點的振動速度（25Hz）。從圖中可清楚地看出，低頻段主要為整機的運動。
圖6 轉數為1 000r/min時表面振動速度（25Hz）
從以上圖形只能得到直觀的速度分布圖形，并不能從數量上反映各部件主要輻射表面的貢獻量。為了明確主要的結構噪聲源的輻射表面，進行輻射聲功率的排序是非常必要的。作者編寫了振動輻射聲功率的計算程序，可方便地進行輻射功率排序。圖7為某工況的振動輻射能量排序。
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