柴油机在工业中的应用极其广泛，随着柴油机向高速、轻型及大功率化方向发展，对柴油机主要零部件强度的要求越来越高，其振动和噪声问题也日趋严重，因此，对柴油机强度及结构减振降噪技术的研究具有重要的现实意义和工程应用价值。　　 本文以新型中速6L21/32型柴油机为研究对象，应用有限元分析技术计算或优化柴油机主要零部件的温度场、机械应力场、热应力场及耦合应力场；计算分析柴油机的振动响应，与试验结果相比较，验证整机计算模型的正确性和计算结果正确性。具体研究工作包括：　　 1.依据柴油机二维图纸或已有三维模型，利用有限元软件MSC.Patran建立连杆、曲轴、机体、活塞、缸盖及缸套的有限元分析模型。　　 2.计算6L21/32型柴油机连杆及曲轴的机械应力。连杆的计算方法为接触法；曲轴的计算模型由以前的单拐变为整根曲轴，并优化其边界条件，使其计算模型和边界条件与真实情况更加接近。计算结果显示连杆和曲轴的强度满足柴油机规范的要求。　　 3.计算8L21/31型柴油机活塞、缸盖及缸套的温度场，根据试验测试数据来校验温度场计算结果，验证了温度场边界条件的计算方法是合理的。　　 4.利用8L21/31型柴油机温度场的计算方法对6L21/32型柴油机的活塞、缸盖及缸套进行温度场计算分析，进而计算各零部件的机械应力、热应力及机热耦合应力。其中计算活塞和缸盖应力时，使用的是接触算法，从而避免了以往计算时由于约束不当而产生的热应力集中现象。　　 5.建立6L21/32型柴油机整机的有限元模型，根据实测示功图数据计算柴油机的各主要激励力，定义边界条件。进行整机的模态分析，得出整机的固有频率和振型，了解其动态特性，为后续的振动响应分析提供了依据。计算机体的动态应力，得出了机体高应力的主要时间段及分布区域。　　 6.采用有限元法对整机进行了振动响应计算分析。计算结果显示柴油机在油底壳和缸盖的进气管上振动比较大，这是由于它们为薄壁结构，刚度较小；机体的振动响应最小。　　 7.对比分析了整机振动响应的计算结果和实测结果，从振动频谱分布看，计算结果与实测结果大致相同，部分频率的幅值比较接近，尽管计算与实测结果存在一定的误差，但基本上反映了柴油机的主要振动特性，验证了有限元计算模型的有效性，为进一步噪声计算分析打下基础。　　 本文为柴油机主要零部件强度及整机振动响应分析提供了有效的方法，证实了有限元法在柴油机设计中的可行性与有效性。