CA6110柴油机是我公司（一汽解放汽车有限责任公司大连柴油机分公司）参照日本同类机型设计的主供一汽集团解放中重型卡车的柴油机。在产品开发设计阶段，由于当时以测绘设计为主，同时缺乏必要的动态试验设备及完善的试验方法，对发动机的整体振动及产生的噪声没有进行有效的控制。有限单元法又简称为有限元法。它用于分析杆件结构时，称为矩阵分析；用于分析弹性力学问题时，称为弹性力学问题的有限单元法，或简称为有限元法。本书只讨论弹性力学问题的有限单元法。弹性力学问题分析方法可分为解析法与数值法两大类，可表述为：解析法 微分方程的数值弹性力学分析方法： 解——有限差分法数值法 离散模型的数值 解——有限元法 <WP=77>ANSYS程序是一个功能强大的灵活的设计分析及优化、融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元商用分析软件，有限单元法在应用上已远远超过了原来的范围。他已由弹性力学平面问题扩展到空间问题和板壳问题，由平衡问题扩展到稳定问题与动力问题，由结构的应力分析扩展到结构的优化设计。ANSYS软件功能的强大与其有着很多的模块应用是分不开的，ANSYS的模块化结构如图1-2所示。为了对ANSYS的计算结果进行验证，通常采用模态分析。模态分析是以振动理论为基础、以模态参数为目标的分析方法。模态分析是研究系统物理参数模型、模态参数模型和非参数模型的关系，并通过一定手段确定这些系统模型的理论及其应用的一门学科。振动结构模态分析是指对一般结构所做的模态分析。模态分析中多自由度系统与单自由度系统有本质的区别。对一个有个自由度得振动系统，需用个独立的物理坐标描述其物理参数模型。在线性范围内，物理坐标系中的自由振动响应为个主振动的线性叠加，每个主振动都是一种特定形态的自由振动（简谐振动或衰减振动），振动频率即系统的主频率（固有频率或阻尼固有频率），振动形<WP=78>态即系统的主振型（模态或固有振型），对应每个阻尼系统主振动有相应的模态阻尼。一般的，个自由度系统有个主频率和个主振型以及个模态阻尼。多自由度系统具有多个主振型是区别于单自由度系统的最本质之处。本文首先分别建立了CA6110柴油机的机体及油底壳的有限元分析模型，并利用实验模态的分析方法，对所建的有限元模型的合理性进行了验证。在有限元分析和模态试验的基础上找到了原有机体及油底壳结构上的弱点，对机体采用裙部加纵向和横向加强筋结构，油底壳采用底部起筋的三明治油底壳的改进方案。并就改进方案进行了固有频率和速度响应的模态对比试验，并在消声室进行了噪声试验，验证改进后的方案确实能够降低CA6110柴油机的振动和噪声。本文的试验结果(见下页)和理论分析，为降低同类柴油机的整机的振动和噪声而进行各部件的结构改进提供了有价值的依据。 <WP=79> 改进前后的左侧面声压比较。上部曲线为原机，下部为改进型。 发动机后部原机油底和三明治油底声压级对比