При исследовании колебательных характеристик корпуса ис­пользуются два метода: экспериментальный и расчетный. На стадии разработки и акустической доводки конструкции более целесообразно использование расчетного метода, позволяющего минимизировать материальные и временные затраты за счет замены трудоемких и дорогостоящих натурных виброакустических исследований конструктивных вариантов численными экс­периментами.

На практике при расчетном анализе колебательных явлений в корпусных элементах ДВС наилучшие результаты дает метод конечно-элементного моделирования.

Основные принципы построения конечно-элементных моделей (КЭМ) для задач виброакустики существенно отличаются от ис­пользуемых при прочностных расчетах и сводятся к следующему:

1. При решении задач исследования динамики деталей ДВС необходимо учитывать то, что при использовании КЭМ существен­но увеличивается время расчета по сравнению со статикой. Здесь следует четко соотносить конечные цели исследования с необходи­мой точностью и качеством получаемой информации.
2. Степень дискретизации КЭМ деталей ДВС для исследования их колебательных характеристик по сравнению со статикой должна быть существенно меньше, но достаточной для получения первых 10—15 мод собственных колебаний.
3. С целью уменьшения времени численного эксперимента для подробного исследования свойств отдельных фрагментов детали необходимо создавать частные модели.

С учетом рассмотренных выше особенностей моделирования колебательных характеристик корпусных деталей ДВС целесообраз­но использовать для расчетных экспериментов обобщенные КЭМ деталей двигателя.

Основная идея обобщенных КЭМ заключается в следующем. В силу регулярности конструкции вначале целесообразна разработ­ка обобщенной КЭМ секции гипотетического двигателя. Затем она трансформируется в конкретную конструкцию с необходимым ко­личеством цилиндров.

В качестве примера ниже приведем результаты исследований колебательных характеристик V-образного дизеля 84 110/115.

В результате расчетов по данной модели в диапазоне частот 100...2500 Гц выявлено более 40 форм собственных колебаний. Их систематизация позволяет выделить три основных типа форм собственных колебаний блок-картера: кручения и изгиба всей конструк­ции, а также изгибных колебаний ее отдельных элементов.

Формы собственных колебаний, соответствующие колебаниям всей конструкции, зарегистрированы в диапазоне частот 300...650 Гц. Если низшие формы соответствуют кручению вдоль оси колен­чатого вала, то для ФСК более высоких порядков характерно кручение отдельных рядов блока цилиндров относительно верти­кальной оси ряда.