机体是发动机的主体部件,结构和受力比较复杂,足够的刚度和强度是保证发动机正常工作的重要前提。对柴油机机体进行试验模态分析与有限元计算,揭示外界激振力与结构本身固有特性、工作状况与机体变形之间的关系,对于改善和提高机体的结构强度具有十分重要的意义。以QC485柴油机机体为研究对象,运用有限元计算和试验模态相结合的方法,对机体的动态特性进行了详细的研究。采用频域识别法对机体进行试验模态分析。在机体上布置641个测点,建立机体的模态模型,运用SD380动态信号分析仪处理得到0～2000Hz频率范围内的传递函数,采用结构动态分析软件STAR5.0拟合得到机体的前十二阶模态参数,对机体进行了受迫响应分析,得到机体在实际工作状态下的变形情况。根据QC485柴油机机体结构的特点,建立机体有限元的简化计算模型,运用Hypermesh软件对机体进行有限元网格划分。在此基础上,运用Ansys软件,计算了机体的自由模态和约束模态,得到机体的前十二阶固有频率和振型,对试验模态和有限元计算模态进行了相关性对比分析,对比了模态振型和频率。计算模态和试验模态参数的对比,有限元模型能较好地反映机体的动态特性,模型简化较为合理。通过对QC485柴油机机体的自由模态和约束模态计算,机体主要振型为整体的弯曲、扭转模态以及主轴承座和曲轴箱的局部模态。分析了约束对机体振型和频率的影响规律,由于约束条件下机体的整体自由度减小,因此从整体来讲机体刚度增加,频率比自由条件下的频率大。通过对机体进行受迫响应计算分析,第三缸的变形较其它缸变形大,最大变形位于第三缸的缸壁顶部,即活塞对缸壁侧压力所作用的区域,并且变形沿缸套壁由上而下逐渐减小,气缸套变形相对较小,主轴承座的变形较大。在此基础上,提出了加强机体底部刚度的几种方案,并进行了有限元计算分析,采用梯形框的方案效果最明显。改进后,机体的固有频率得到明显提高、机体的总体刚度明显提高,机体的变形得到降低。对改进机体进行试验,并加缸盖进行了组合结构模态试验。