本文關(guān)鍵詞：汽車排氣消聲器傳遞損失分析和優(yōu)化

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【摘要】：當(dāng)今汽車工業(yè)快速發(fā)展,人們對(duì)汽車舒適度的要求越來越高,隨著大排量、高速汽車的發(fā)展,排氣噪聲對(duì)汽車噪聲和乘坐舒適度影響越來越大。有必要對(duì)排氣降噪進(jìn)行研究,進(jìn)而改善消聲器性能,提高乘坐舒適度,降低汽車噪聲污染。 常規(guī)理論研究方法主要包含邊界元法、有限元分析法、多維解析法和傳遞矩陣法等。傳遞矩陣法存在于一維空間,求解便捷但頻率適用范圍有限;有限元和邊界元法屬于頻域范疇,雖然兩者間適應(yīng)性好,但計(jì)算速度慢；多維解析法運(yùn)算結(jié)果更準(zhǔn)確,但運(yùn)算速度較慢。該文基于某重型汽車消聲器,將聲學(xué)有限元分析方法應(yīng)用于消聲器傳遞損失研究,仿真得出傳遞損失變化曲線,綜合分析曲線得到排氣消聲器最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。 主要研究?jī)?nèi)容有：簡(jiǎn)化消聲器三維模型,包絡(luò)形成聲學(xué)四面體網(wǎng)格模型,采用有限元法分析傳遞損失,優(yōu)化消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)提高聲學(xué)性能。消聲器進(jìn)出入管上大量穿孔的存在不利于劃分聲學(xué)網(wǎng)格,針對(duì)這一問題采用傳遞導(dǎo)納關(guān)系模擬替代；只對(duì)有氣流流通的包絡(luò)區(qū)域進(jìn)行聲學(xué)建模,通過二維面網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)、拉伸得到三維體網(wǎng)格；設(shè)定邊界條件進(jìn)行聲學(xué)有限元仿真得到傳遞損失變化曲線；改變穿孔板的穿孔大小、內(nèi)部腔室體積和主氣流通道的位置,探究這些結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳遞損失的影響,根據(jù)分析結(jié)果結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)綜合考慮降噪效果、實(shí)際加工難度及成本因素得出最優(yōu)參數(shù),并依據(jù)該參數(shù)更新模型,再次進(jìn)行傳遞損失分析,結(jié)果表明傳遞損失得到有效提高,取得了令人滿意的結(jié)果。最后在聲學(xué)分析基礎(chǔ)上,分別對(duì)優(yōu)化后的消聲器進(jìn)行聲學(xué)及結(jié)構(gòu)模態(tài)分析,為避免消聲器在固有頻率處共振提供理論依據(jù),提高排氣消聲器降噪性能。
【關(guān)鍵詞】：消聲器 降噪 有限元仿真 傳遞損失 LMS Virtual.Lab
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U464.134.4;TB535.2
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 目錄11-13
• 插圖清單13-15
• 插表清單15-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究課題背景和意義16-17
• 1.2 消聲器的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 傳遞矩陣法17-18
• 1.2.2 多維解析法18-19
• 1.2.3 頻域數(shù)值方法19-20
• 1.2.4 時(shí)域數(shù)值方法20
• 1.3 論文的選題來源、論證方法和研究意義20-22
• 第二章 消聲器聲學(xué)原理及噪聲控制理論22-39
• 2.1 排氣消聲器聲學(xué)原理介紹22-29
• 2.1.1 聲波方程22-26
• 2.1.2 一維波動(dòng)方程26-28
• 2.1.3 三維聲波方程28-29
• 2.2 消聲器流體動(dòng)力學(xué)原理介紹29-31
• 2.2.1 連續(xù)性方程29
• 2.2.2 動(dòng)量守恒方程29-30
• 2.2.3 能量守恒方程30-31
• 2.2.4 通用控制方程31
• 2.3 汽車排氣噪聲分析31-33
• 2.3.1 排氣系統(tǒng)的功能31-32
• 2.3.2 排氣系統(tǒng)的噪聲源32-33
• 2.4 消聲器消聲元件聲學(xué)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)33-36
• 2.4.1 消聲器的評(píng)價(jià)33-34
• 2.4.2 消聲器消聲性能評(píng)價(jià)指標(biāo)34-36
• 2.4.3 消聲器空氣動(dòng)力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)36
• 2.5 使用相關(guān)軟件介紹36-38
• 2.5.1 PROE軟件介紹36-37
• 2.5.2 HyperMesh概述37
• 2.5.3 消聲器仿真計(jì)算軟件37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-39
• 第三章 排氣消聲器傳遞損失仿真39-55
• 3.1 建立數(shù)值分析模型39-46
• 3.1.1 數(shù)值分析過程39
• 3.1.2 聲學(xué)有限元系統(tǒng)矩陣39-42
• 3.1.3 三維實(shí)體建模42-45
• 3.1.4 有限元模型的建立45-46
• 3.2 確定穿孔板聲阻抗46-51
• 3.2.1 傳遞導(dǎo)納理論46-47
• 3.2.2 計(jì)算穿孔率理論47-49
• 3.2.3 進(jìn)出口穿孔管導(dǎo)納49-51
• 3.3 邊界條件設(shè)定與仿真結(jié)果51-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第四章 消聲器聲學(xué)性能優(yōu)化55-66
• 4.1 消聲器優(yōu)化改進(jìn)時(shí)的注意點(diǎn)55-56
• 4.1.1 消聲器聲學(xué)性能優(yōu)化原則55
• 4.1.2 消聲器優(yōu)化步驟55-56
• 4.2 消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳遞損失的影響及優(yōu)化56-65
• 4.2.1 穿孔板孔尺寸參數(shù)對(duì)傳遞損失的影響及結(jié)構(gòu)優(yōu)化56-59
• 4.2.2 多腔室對(duì)傳遞損失的影響及結(jié)構(gòu)優(yōu)化59-61
• 4.2.3 內(nèi)插管位置對(duì)傳遞損失的影響及結(jié)構(gòu)改進(jìn)61-65
• 4.3 本章小節(jié)65-66
• 第五章 消聲器模態(tài)分析66-74
• 5.1 消聲器結(jié)構(gòu)模態(tài)分析66-69
• 5.1.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)理論66
• 5.1.2 消聲器結(jié)構(gòu)模態(tài)分析66-69
• 5.2 消聲器聲學(xué)模態(tài)分析69-72
• 5.2.1 聲學(xué)模態(tài)理論69-70
• 5.2.2 消聲器聲學(xué)模態(tài)分析70-72
• 5.3 本章小結(jié)72-74
• 第六章 全文總結(jié)與展望74-76
• 6.1 總結(jié)74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：759430