Simulation anlysis of turbocharger vibrations

Diplomová práca sa zaoberá výpočtovým modelovaním vibrácií turbodúchadla a posúdením vplyvu pasívneho dynamického hltiča vibrácií na vibrácie konzoly pre aktuátor. V rešeršnej štúdii bolo opísané použitie dynamického hltiča vibrácií. Výpočtové analýzy boli realizované pomocou metódy konečných prvkov v programe ANSYS. Bolo vytvorených niekoľko výpočtových modelov turbodúchadla s rôznym spôsobom modelovania skrutkových spojov medzi dielmi. Každý model bol podrobený modálnej analýze a boli porovnané ich výsledky. Na vybratom modeli bola pomocou harmonickej analýzy vypočítaná odozva na kinematické budenie od spaľovacieho motora pre dva záťažové stavy. Na model turbodúchadla s redukovaným počtom stupňov voľnosti bol aplikovaný jednoduchý model hltiča vibrácií. Pomocou harmonickej analýzy bol skúmaný jeho vplyv na vibrácie konzoly pre aktuátor. Pri optimalizovaných parametroch hltiča bolo dosiahnuté výrazné zníženie maximálnej amplitúdy zrýchlenia v danom frekvenčnom rozsahu.The master thesis deals with computational modeling of a turbocharger vibrations and and assessment of influnce of passive dynamic vibration absorber on vibrations of actuator bracket. The use of dynamic vibration absorber was summarized in the research study. The analysis were performed using finite element method in ANSYS. Several computational models of turbocharger were created with different ways of modeling bolted joints between turbocharger parts. Modal analysis of each model was performed and the results were compared. For the selected model, the response to the kinematic excitation from the internal combustion engine for two load conditions was calculated using harmonic analysis. A simple model of vibration dynamic absorber was applied to the turbocharger model with reduced degrees of freedom and its influnce on vibrations of actuator bracket was investigated. Significant decrease of the maximum acceleration amplitude was achieved in a given frequency range when absorber parameters were optimized.