發(fā)布時(shí)間：2017-04-30 16:08

  本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的消聲器性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工程機(jī)械行業(yè)的迅速發(fā)展,重型設(shè)備的制造規(guī)范和用戶體驗(yàn)也有了新的要求。其中噪音污染的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,因此噪音控制也由此受到了高度的重視。工程機(jī)械的噪聲主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的,控制的主要方法就是增加排氣消聲器。排氣消聲器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且中低頻帶消聲性能較好,可以較為方便的解決發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲問(wèn)題。因此對(duì)消聲器的研究也就有了實(shí)際的研究?jī)r(jià)值。本文采用理論分析、仿真分析的方法對(duì)某自卸車排氣消聲器進(jìn)行了研究。論文的主要工作是利用三維聲學(xué)仿真軟件LMS Virtual lab Acoustics和空氣動(dòng)力學(xué)仿真軟件Fluent對(duì)消聲器樣機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。首先介紹了消聲器研究的理論基礎(chǔ),給出了消聲器的五個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),確定了消聲器優(yōu)化的方向。在對(duì)簡(jiǎn)單消聲單元研究后得出了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲性能以及壓力損失的影響,如擴(kuò)張比、擴(kuò)張室長(zhǎng)度、插入管長(zhǎng)度、插入管形式、穿孔管的穿孔孔徑以及穿孔率。然后對(duì)消聲器樣機(jī)的聲學(xué)特性進(jìn)行了分析,根據(jù)得到的傳遞損失曲線可知樣機(jī)在中高頻帶的消聲性能都沒(méi)有達(dá)到10dB以上,不能滿足使用要求;因此在樣機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上對(duì)消聲器原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的改動(dòng),即在兩個(gè)較大的擴(kuò)張腔中增加了一個(gè)穿孔隔板,根據(jù)仿真結(jié)果可知消聲器在中頻帶的消聲量有了較大的提高;最后分析了消聲器內(nèi)部流場(chǎng)的分布,認(rèn)為消聲器內(nèi)部的壓力梯度較小,且整體的背壓為5.245kPa,滿足設(shè)計(jì)要求。最后確定消聲器的最終優(yōu)化方案為:去除排氣尾管上的穿孔結(jié)構(gòu),并在擴(kuò)張腔中增加穿孔隔板,增加吸聲材料。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于把復(fù)雜結(jié)構(gòu)的消聲器簡(jiǎn)化為三個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的消聲器串聯(lián),通過(guò)對(duì)比各腔的傳遞損失與消聲器整體的傳遞損失得出去除排氣尾管上的穿孔結(jié)構(gòu)可以降低噪聲的結(jié)論;最終的優(yōu)化方法是采用在兩個(gè)較大的擴(kuò)張腔中間增加一個(gè)穿孔隔板,并去除排氣尾管上的穿孔結(jié)構(gòu),通過(guò)仿真分析可知這種方法是有效的。
【關(guān)鍵詞】：排氣消聲器 LMS Virtual.lab Acoustics fluent 基本消聲單元 傳遞損失 設(shè)計(jì)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU60;TB535.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 論文的研究背景及意義9-11
• 1.2 消音器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 消音器的國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 消聲器的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 消聲器研究的基本理論15-28
• 2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲產(chǎn)生機(jī)理及其控制15-19
• 2.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噪聲產(chǎn)生機(jī)理15-17
• 2.1.2 排氣噪聲的主要影響因素17-18
• 2.1.3 排氣噪聲的主要控制方法18-19
• 2.2 聲波方程以及流體力學(xué)基本方程19-22
• 2.2.1 聲波方程19-21
• 2.2.2 流體力學(xué)基本方程21-22
• 2.3 消聲器評(píng)價(jià)指標(biāo)22-27
• 2.3.1 消聲器類型簡(jiǎn)介23-25
• 2.3.2 消聲器的評(píng)價(jià)指標(biāo)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基本消聲單元的有限元分析28-45
• 3.1 分析方法簡(jiǎn)介28-30
• 3.1.1 傳遞矩陣法28-30
• 3.1.2 數(shù)值分析法30
• 3.2 基本消聲單元30-43
• 3.2.1 擴(kuò)張式消聲器30-35
• 3.2.2 內(nèi)插式消聲器35-38
• 3.2.3 穿孔管消聲器38-42
• 3.2.4 旁支型消聲器42-43
• 3.3 本章小結(jié)43-45
• 第四章 基于有限元法的消聲器分析實(shí)例45-59
• 4.1 消聲器結(jié)構(gòu)介紹45-46
• 4.2 消聲器聲學(xué)性能的分析46-57
• 4.2.1 消聲器樣機(jī)聲學(xué)性能的初步分析46
• 4.2.2 消聲器的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析46-49
• 4.2.3 消聲器聲學(xué)分析49-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 第五章 消聲器的優(yōu)化設(shè)計(jì)59-72
• 5.1 消聲器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)59-61
• 5.1.1 消聲器聲學(xué)性能的影響因素59-60
• 5.1.2 消聲器設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)60-61
• 5.1.3 消聲器設(shè)計(jì)的兩個(gè)主要參數(shù)61
• 5.2 樣機(jī)消聲器的優(yōu)化設(shè)計(jì)61-67
• 5.2.1 抗性消聲器設(shè)計(jì)的基本方法61-63
• 5.2.2 樣機(jī)消聲器的優(yōu)化方案63-67
• 5.3 消聲器的空氣動(dòng)力學(xué)分析67-70
• 5.3.1 消聲器空氣動(dòng)力學(xué)模型建立與邊界條件67-68
• 5.3.2 消聲器內(nèi)部壓力分布68-69
• 5.3.3 消聲器內(nèi)部氣流流速分布69-70
• 5.4 消聲器改進(jìn)方案總結(jié)70-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果78-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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