本文關鍵詞：汽車排氣消聲器傳遞損失分析和優(yōu)化

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【摘要】：當今汽車工業(yè)快速發(fā)展,人們對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,排氣噪聲對汽車噪聲和乘坐舒適度影響越來越大。有必要對排氣降噪進行研究,進而改善消聲器性能,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,雖然兩者間適應性好,但計算速度慢；多維解析法運算結果更準確,但運算速度較慢。該文基于某重型汽車消聲器,將聲學有限元分析方法應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)結構參數(shù)。 主要研究內(nèi)容有：簡化消聲器三維模型,包絡形成聲學四面體網(wǎng)格模型,采用有限元法分析傳遞損失,優(yōu)化消聲器內(nèi)部結構提高聲學性能。消聲器進出入管上大量穿孔的存在不利于劃分聲學網(wǎng)格,針對這一問題采用傳遞導納關系模擬替代；只對有氣流流通的包絡區(qū)域進行聲學建模,通過二維面網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)、拉伸得到三維體網(wǎng)格；設定邊界條件進行聲學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,探究這些結構參數(shù)對傳遞損失的影響,根據(jù)分析結果結合已有經(jīng)驗綜合考慮降噪效果、實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,再次進行傳遞損失分析,結果表明傳遞損失得到有效提高,取得了令人滿意的結果。最后在聲學分析基礎上,分別對優(yōu)化后的消聲器進行聲學及結構模態(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。
【關鍵詞】：消聲器 降噪 有限元仿真 傳遞損失 LMS Virtual.Lab
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 消聲器聲學原理及噪聲控制理論22-39
• 2.1 排氣消聲器聲學原理介紹22-29
• 2.1.1 聲波方程22-26
• 2.1.2 一維波動方程26-28
• 2.1.3 三維聲波方程28-29
• 2.2 消聲器流體動力學原理介紹29-31
• 2.2.1 連續(xù)性方程29
• 2.2.2 動量守恒方程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特性評價指標33-36
• 2.4.1 消聲器的評價33-34
• 2.4.2 消聲器消聲性能評價指標34-36
• 2.4.3 消聲器空氣動力性能評價指標36
• 2.5 使用相關軟件介紹36-38
• 2.5.1 PROE軟件介紹36-37
• 2.5.2 HyperMesh概述37
• 2.5.3 消聲器仿真計算軟件37-38
• 2.6 本章小結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 聲學有限元系統(tǒng)矩陣39-42
• 3.1.3 三維實體建模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 傳遞導納理論46-47
• 3.2.2 計算穿孔率理論47-49
• 3.2.3 進出口穿孔管導納49-51
• 3.3 邊界條件設定與仿真結果51-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第四章 消聲器聲學性能優(yōu)化55-66
• 4.1 消聲器優(yōu)化改進時的注意點55-56
• 4.1.1 消聲器聲學性能優(yōu)化原則55
• 4.1.2 消聲器優(yōu)化步驟55-56
• 4.2 消聲器結構參數(shù)對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)對傳遞損失的影響及結構優(yōu)化56-59
• 4.2.2 多腔室對傳遞損失的影響及結構優(yōu)化59-61
• 4.2.3 內(nèi)插管位置對傳遞損失的影響及結構改進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 消聲器結構模態(tài)分析66-69
• 5.1.1 結構模態(tài)理論66
• 5.1.2 消聲器結構模態(tài)分析66-69
• 5.2 消聲器聲學模態(tài)分析69-72
• 5.2.1 聲學模態(tài)理論69-70
• 5.2.2 消聲器聲學模態(tài)分析70-72
• 5.3 本章小結72-74
• 第六章 全文總結與展望74-76
• 6.1 總結74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：759430