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5 壳体结构的优化
分析发动机壳体的固有频率和振型。由图1可知：壳体在1kHz附近，振动的最大部位在三面交汇处的油尺附近，说明该壳体在此处的刚度较差，是壳体的薄弱环节，通过动画演示其振型，发现该壳体在振动的激励下，在三面的交汇处，做血个张合状态的振动。故在对壳体结构进行优化的方向上，应着重考虑壳体结构在二面交汇处的振动特性，再针对性的采取有效措施，抑制其振动，降低振动的幅值，最终达到降低壳体辐射噪声的目的。笔者考虑在满足壳体装配要求的前提下，通过改变壳体结构的形状，增加其刚度，进而控制壳体辐射噪声。具体的改进措施为，把原壳的凸面改成圆形，这是为了防止壳体曲率的突变，对于曲面而言，固有频率与曲率半径成反比，故壳体形状应采用较小的曲率半径，这样能够最大限度地提高共振频率并最终降低振动的幅值，使得改进后的壳体的固有频率远离激励力的频率。改变形状壳体的有限元模型如图7所示。
对改变形状的壳体进行自由模态分析，得到其固有频率和振型，原壳体与改变形状壳体的模态频率对比（计算值）如表5所示。
由表5可知：壳体的形状经过改变后，壳体的固有频率发生了明显的变化，通过其具体的数值可知，壳体的形状经过改进后，在1 kHz附近，改变形状后的壳体的固有频率相对于原壳体的固有频率有了明显的提高，这有利于改善壳体的振动噪声特性。
