《基於SimSolid的渦輪增壓器配機試驗的減振分析》
作者：費柏平
分析目標
由於試驗需要，增加EGR系統及適配器，導致整個系統伸出量很長，在發動機運行試驗過程中，估計會導致振動幅度過大和零件失效。試通過計算找出強度薄弱位置，和伸出端的支承建議方案。
材料屬性
建模過程簡述
確定與分析目標相關零部件 （50 Parts）
定義材料與賦值
利用 Automatic connection 工具自動創建連接關係
對於穿透力較大的幾何，單獨手動創建virtual connection
修改並確認contact type
創建分析類型
約束及施加載荷
Tips
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對於穿透量較大的幾何，即使強行Bood在一起，超出一定容差，也接觸不上。Virtual connection沒有距離限制。
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目前分析類型之間似乎沒有繼承關係，互相獨立。
Case base
10g加速度場下應力
Constraints: 排氣歧管與缸蓋接觸面做fix約束；
Load: 整體加10g加速度
結果：聯接排氣歧管中段與適配器螺栓應力最大，超過10.8級螺栓的強度。
模態分析及結果-無支承方案
Case1: 無支承
PSD激勵信號：台架試驗-缸蓋測點-1800rpm-1950NM
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以缸蓋測點信號代替排氣歧管與缸蓋聯接處的激勵信號；
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後續不同方案都採用該PSD激勵信號。
Case2: 僅Z向支承
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最低固有頻率65.7Hz
Case3: X、Y向支承剛度为Z向1/10
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一、二階模態為增壓器罩殼局部振動，對危險位置強度影響較小
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第三階固有頻率為256.3Hz
Case4: X、Y向支承剛度為Z向1/2
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一、二階模態為增壓器罩殼局部振動，對危險位置強度影響較小
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第三階固有頻率為328.8Hz
Case5: 兩點支承
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一、二階模態為增壓器罩殼局部振動，對危險位置強度影響較小，不予考慮
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第三階固有頻率為275.1Hz
方案對比
原始結構危險位置螺栓應力值較大，在高轉速工況運行下會短時間內發生螺栓斷裂失效。
僅在增壓器端作Z向支承，仍不能失效無限壽命設計，有較大的失效風險。
單點三向支承及兩點支承方案能大幅降低隨機振動回應應力，在給定的激勵曲線下能滿足無限壽命設計。
設計發動機運行轉速在1800rpm左右，根據測試經驗，主激勵頻率為二階發火頻率約180Hz，故結構低階固有頻率應高於主激勵頻率。局部模態如罩殼振動的固有頻率可以不予考慮。
兩點支承方案較單點支承方案低階固有頻率提高幅值不顯著，且佈置較難成本較高，在都能滿足無限壽命設計要求下，推薦採用方案4單點三向支承。
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