发动机是整车最主要的振动噪声来源之一，严重影响车辆NVH(NoiseVibrationandHarshness,振动、噪声和不平顺性)性能。当前，发动机NVH性能的开发主要依赖于数值模拟技术和试验验证。然而，在工程实际中往往由于忽略了发动机主轴承、活塞系等主要摩擦副的弹性和热力学特性的耦合作用，导致发动机的实际NVH性能相对于仿真结果存在较大偏差，从而影响了产品的开发和投产。
　　针对目前发动机振动噪声预测分析中存在的中高频NVH问题，本文基于热弹性液力润滑理论(Thermal Elastohydro-dynamic,TEHD)，对影响整机振动噪声预测结果的曲轴系统、活塞系、涡轮增压器的动力学特性进行了理论分析与计算，比较了采用不同润滑模型对动力学分析结果的影响，建立了多种仿真分析模型，以探索发动机主要摩擦副油膜的传热和流动对发动机振动噪声中高频特性的影响规律。
　　本文具体工作如下：
　　(1)提出了考虑主轴承油膜传热效应的曲轴中高频振动响应分析方法。该方法建立了热弹性液力润滑理论的曲轴-轴承系统动力学分析模型，该模型将曲轴、飞轮、减振器综合建模，考虑了主轴承实际运行时油膜的传热特性和流动特性；从时域和频域的角度分析了考虑油膜传热效应后轴承力、轴承力矩的差异，分析和讨论了刚性机体振动响应特性。数值计算结果显示，与弹性流体润滑模型(Elastohydro-dynamic, EHD)的动力学响应分析结果相比，TEHD模型计算的最大油膜压力、最小油膜厚度较EHD模型低，粗糙接触压力要高于EHD模型，说明传热过程改变了润滑油的力学性能，润滑油温度升高，润滑油的承载性能降低，恶化了轴承的润滑状态，进而影响轴承的润滑特性，油膜传热效应会显著影响主轴承和整机的中高频动力学响应。
　　(2)提出了基于TEHD润滑理论的轴系三维耦合动力学分析方法，解决了曲轴系弯扭纵复杂耦合振动问题。该方法针对轴系扭振问题采用当量集中质量方法，评估了轴系扭振频率与振型，综合比较了弹簧阻尼模型、TEHD耦合动力学模型计算得到轴系关键部件的时域、频域扭转角度；针对轴系弯振和纵振同时存在的复杂振动问题，给出了TEHD弹性多体动力学数值计算方法，从频域角度对比分析了TEHD、弹簧阻尼主轴承润滑模型对曲轴系统弯振和纵振分析结果的影响。数值分析结果表明，当量集中质量模型具有模型参数和边界简单、计算效率高的特点，同时精度也能满足扭转振动分析的要求；TEHD模型弯曲方向中高频振动响应明显高于简化的弹簧阻尼模型，说明TEHD润滑模型基于油膜状态实时计算轴承刚度和油膜压力分布，计算结果与实际状态更加吻合。
　　(3)建立基于TEHD润滑理论的活塞拍击噪声分析模型，有效地考虑了油膜润滑对活塞-缸套接触力的影响。该模型包括活塞-缸套及连杆组件在内的弹性体模型，将该模型与传统的干摩擦分析模型进行了对标，可以发现考虑油膜润滑和传热特性对活塞二阶运动参数(如位移、速度、加速度)和活塞动能参数(平动动能、转动动能变化率)的幅值都有极大的影响。同时，该模型还可以对活塞-缸套摩擦副的油膜特征进行分析，能够得到更加丰富的活塞润滑特性参数。通过发动机的台架试验测得缸套外表面振动加速度，本文建立的TEHD润滑活塞拍击噪声分析模型计算结果在中高频与测试值更加接近。
　　(4)针对涡轮增压器同步振动问题，基于有限元技术，发展出了一种综合考虑浮环轴承TEHD耦合理论和转子弹性动力学的涡轮增压器振动响应传递路径数值分析方法。采用该数值方法分析浮环轴承内外油膜的峰值压力和轴心轨迹，以及浮环轴承动力学参数与转子转速的相关性；同时，对转子偏心量、浮环轴承外轴承间隙对增压器同步、次同步振动的影响规律进行了总结。通过发动机台架测试显示增压器同步振动、次同步振动与计算结果具有非常高的一致性。
　　(5)将基于TEHD润滑理论的轴系三维耦合动力学分析方法、活塞拍击噪声分析模型和涡轮增压器振动响应传递路径数值分析方法，系统地应用于整机振动噪声预测与分析。采用声学边界元法建立了整机噪声辐射模型，该模型对主轴承、活塞-缸套、涡轮增压器浮环轴承均考虑油膜传热效应；基于整机振动噪声预测模型开展了发动机NVH优化。通过发动机台架试验验证了整机振动计算结果在中高频段内与测试结果误差不超过4dB，整机辐射声功率1000Hz以上频段分析误差不超过3.4dB(A)。优化后，机体的振动响应有明显改善，整机辐射噪声降低1.3dB(A)。