抗性消聲器的一個(gè)重要缺陷是殼體振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)聲輻射,為了探究其聲輻射特性,從而提高使用性能,采用FEM-BEM法對(duì)抗性消聲器進(jìn)行了聲輻射影響因素分析及優(yōu)化。首先對(duì)抗性單腔消聲器分析了不同形狀結(jié)構(gòu)、流速及安裝約束對(duì)其聲輻射的影響,結(jié)果表明:圓形截面擴(kuò)張腔、內(nèi)插管式消聲器產(chǎn)生的輻射噪聲最小;流速增大會(huì)使輻射噪聲變大;進(jìn)出口同時(shí)約束可降低低頻階段的輻射噪聲。其次對(duì)抗性多腔消聲器進(jìn)行結(jié)構(gòu)聲輻射計(jì)算及優(yōu)化,結(jié)果表明:通過(guò)對(duì)振動(dòng)速度顯著部位進(jìn)行不同方式的組合優(yōu)化,并增加出口約束,消聲器整體輻射聲功率級(jí)降低18.2dB,降噪效果明顯并且傳遞損失沒(méi)有受到影響。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2020,(03)北大核心

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【部分圖文】：

消聲器聲輻射計(jì)算流程

建立四種不同擴(kuò)張腔截面的抗性消聲器，如圖2所示。各消聲器擴(kuò)張腔長(zhǎng)度相同，都為0.44m；進(jìn)口端、出口端的直徑和長(zhǎng)度相同，分別為0.056m、0.11m；擴(kuò)張比相同，擴(kuò)張腔截面面積都為0.032m2，但截面形狀不同。比較四種消聲器輻射噪聲聲功率級(jí)曲線，如圖3所示。圖3 不同形狀消聲器聲輻射對(duì)比

圖2 不同截面形狀的擴(kuò)張腔消聲器從圖3中可以看出，在750Hz以內(nèi)，圓形截面消聲器的聲功率級(jí)曲線最低，計(jì)算其總聲功率級(jí)為107.42dB，較正方形、矩形、橢圓形消聲器分別低出10.19dB、28.04dB、35.76dB。在750Hz到1500Hz內(nèi)，圖中曲線沒(méi)有明顯區(qū)別，比較四種消聲器總聲功率級(jí)得出，正方形消聲器和圓形總聲功率級(jí)都為128dB，矩形和橢圓形分別比其兩者高出2.49dB和4.02dB。在1500Hz后的高頻階段，同樣是圓形消聲器的聲功率級(jí)曲線較小，總聲功率級(jí)為119.38dB，較正方形、矩形、橢圓形消聲器分別低出7.25dB、15.41、19.4dB�？傮w來(lái)看，在全頻段內(nèi)圓形截面消聲器總聲功率級(jí)128.73dB；橢圓形截面消聲器總聲功率級(jí)144.78dB；矩形截面消聲器總聲功率級(jí)138.83dB；正方形截面消聲器總聲功率級(jí)130.51dB。因此不同擴(kuò)張腔截面形狀的抗性消聲器在同等條件下，截面形狀對(duì)結(jié)構(gòu)聲輻射的影響較為明顯，產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)噪聲差距較大。圓形截面的消聲器剛度較好，產(chǎn)生的輻射噪聲最小；其后是正方形、矩形；橢圓形產(chǎn)生的聲輻射最大。


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