發(fā)布時(shí)間：2019-02-11 15:18

【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展,人們對(duì)汽車(chē)的舒適性要求日益提高,其中汽車(chē)的振動(dòng)噪聲平順度(Noise Vibration Harshness, NVH)作為影響汽車(chē)舒適性的一個(gè)重要因素逐漸成為了研究重點(diǎn)。消聲器是汽車(chē)排氣系統(tǒng)中的重要組成元件之一,其性能的好壞對(duì)排氣系統(tǒng)甚至整車(chē)的性能評(píng)價(jià)起著至關(guān)重要的作用。作為影響汽車(chē)NVH性能的重要元件,消聲器聲學(xué)性能及空氣動(dòng)力性能的優(yōu)化與提升對(duì)改善汽車(chē)NVH性能有著重大的研究?jī)r(jià)值,并對(duì)降低噪聲排放,減少環(huán)境噪聲污染有著深遠(yuǎn)的環(huán)境意義與社會(huì)意義。汽車(chē)排氣噪聲具有寬頻帶特性,且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工況的改變?cè)谌l段變化較大。而目前普遍應(yīng)用的消聲器受空間限制,結(jié)構(gòu)單一固定,消聲頻帶窄,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的聲源特性適應(yīng)性差,無(wú)法滿(mǎn)足日益提高的NVH性能需求。本研究首先針對(duì)傳統(tǒng)二維解析法無(wú)法解決橢圓柱形消聲器聲學(xué)性能計(jì)算的問(wèn)題,引入橢圓柱坐標(biāo)系推導(dǎo)得出適用于橢圓形消聲器聲學(xué)性能求解的三維分析法,并將理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了三維分析法對(duì)于單腔及多腔橢圓形消聲器的適用性與精確性。之后通過(guò)確定邊界聲反射透射條件將該方法推廣到多腔,并將單腔與多腔消聲器計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)消聲器聲學(xué)性能隨腔數(shù)增多的變化趨勢(shì)進(jìn)行了歸納總結(jié),分析了單腔與多腔計(jì)算結(jié)果與測(cè)量結(jié)果之間的誤差產(chǎn)生原因,為進(jìn)一步優(yōu)化算法提供了參考。以三維分析法為理論基礎(chǔ)對(duì)阻抗復(fù)合式消聲器的聲學(xué)性能進(jìn)行了研究,指出了影響阻抗復(fù)合式消聲器聲學(xué)性能的結(jié)構(gòu)參數(shù),并采用單一變量法系統(tǒng)地研究了每個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲器全頻段聲學(xué)性能的影響情況。針對(duì)汽車(chē)排氣噪聲的寬頻帶特性,總結(jié)了阻抗復(fù)合式消聲器中的高頻段阻性消聲作用與低頻段抗性消聲作用隨消聲器內(nèi)部參數(shù)的變化規(guī)律,為提升消聲器聲學(xué)性能,拓寬消聲頻帶提供了一個(gè)可選方向。針對(duì)被動(dòng)式消聲器對(duì)不同聲源條件的適應(yīng)性差的特點(diǎn),提出一種可變內(nèi)部參數(shù)式橫流半主動(dòng)阻抗復(fù)合消聲器結(jié)構(gòu),可以通過(guò)調(diào)節(jié)其內(nèi)部參數(shù)改變出口端剩余聲量大小及頻率特性。調(diào)節(jié)其內(nèi)部參數(shù),在不同聲源條件下對(duì)其出口端剩余聲量進(jìn)行測(cè)量,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行A計(jì)權(quán)濾波以模擬人的實(shí)際感受,分析濾波結(jié)果的幅值及頻率特性,總結(jié)剩余聲量隨消聲器內(nèi)部參數(shù)的變化規(guī)律。通過(guò)計(jì)算不同頻段內(nèi)剩余聲能量比歸納得出控制器動(dòng)作邊界條件,以保證半主動(dòng)消聲器對(duì)不同工況的適應(yīng)性。針對(duì)被動(dòng)式消聲器設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法同時(shí)優(yōu)化聲學(xué)性能和空氣動(dòng)力性能的問(wèn)題,提出一種可變內(nèi)部結(jié)構(gòu)式半主動(dòng)阻抗復(fù)合消聲器結(jié)構(gòu),可以通過(guò)調(diào)節(jié)可變結(jié)構(gòu)件開(kāi)啟度實(shí)現(xiàn)內(nèi)部氣流模式的改變,并改變消聲器的聲學(xué)性能與空氣動(dòng)力學(xué)性能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩個(gè)可變結(jié)構(gòu)件開(kāi)啟度同步變化與非同步變化時(shí)消聲器的消聲量及壓力損失進(jìn)行測(cè)量,并總結(jié)消聲量及壓力損失隨可變結(jié)構(gòu)件開(kāi)啟度變化趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上確定半主動(dòng)消聲器在不同需求時(shí)的調(diào)節(jié)方式,以實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)消聲器聲學(xué)性能與空氣動(dòng)力性能的統(tǒng)籌優(yōu)化。
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【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U464.134.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 甘傳文;褚志剛;;汽車(chē)排氣消聲器傳聲損失分析及改進(jìn)[J];內(nèi)燃機(jī);2014年02期

2 白書(shū)戰(zhàn);李國(guó)祥;王浩國(guó);賈迎軍;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的排氣消聲器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2005年12期

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本文編號(hào)：2419853