现代工程机械正朝着高速、高精度以及轻量化的方向发展,振动和噪声问题日益突出,它不仅限制产品功能的发挥,而且污染环境,有损操作者的身心健康。同时,随着科学技术的发展,对于产品的工作性能的要求越来越高,产品结构日趋复杂,因此必须保证结构系统具有良好的动态特性。这时,就需要对结构系统进行动态分析,以保证产品工作性能的稳定性,并且满足结构设备低振动、低噪声的要求。采用有限元法和实验模态分析方法相结合正是现代动态设计研究的发展趋势。本文以有限元法为理论指导,以模态分析法为主线,对4120S型柴油机油底壳的动态特性进行了全方位分析,计算了油壳系统在不同充液比、不同壳体厚度状态下的约束模态,进一步找到油底壳的优化方案,并且论证了该方案所起到的实际优化效果。本文首先用Proe和Ansys软件建立起数学计算模型,进行了油底壳自由模态分析以及不同充液比下的模态分析；然后,进行油底壳的实验模态分析,运用比利时LMS公司的多通道振动分析系统对不同充液比工况下的柴油机油底壳进行自由模态分析,把计算值和实测结果进行对比分析,两者的一致性验证了有限元模型的正确性和充液处理方法的可行性。这种有限元计算和实验模态相结合的方法强调了理论与实践的结合,增加了分析结果的可靠性,为进一步分析打下基础。本文进一步计算出油底壳干壳的工作模态,分析出壳体充液以及厚度改变对油壳系统的影响。最后,通过综合比较,提出了柴油机油底壳的结构改进方案,并用模态理论和瞬态动力学理论进一步论证改进效果。