【摘要】：車輛噪聲的控制和研究是NVH的主要內(nèi)容,進氣噪聲是汽車噪聲的來源之一。由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的瞬時性,進氣氣流方向和進氣噪聲傳播方向的相反性,以及進氣系統(tǒng)塑料件的屬性特征與進氣系統(tǒng)內(nèi)部聲場和流場的耦合等方面影響,進氣系統(tǒng)聲學(xué)性能的精確仿真和系統(tǒng)高效的開發(fā)設(shè)計一直難以解決�；谝陨蠁栴},本文以提高進氣系統(tǒng)仿真精度為出發(fā)點,將進氣系統(tǒng)噪聲分為進氣管口噪聲和殼體的輻射噪聲。通過對進氣系統(tǒng)消聲元件傳遞損失仿真分析;以試驗為基礎(chǔ)提出消聲元件的仿真設(shè)計方法。同時通過四負載試驗提取進氣系統(tǒng)聲源特性,作為聲學(xué)仿真邊界條件。通過對進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和聲固耦合分析,對進氣系統(tǒng)輻射噪聲進行控制。在測試結(jié)果基礎(chǔ)上設(shè)計新型微穿孔消聲元件降低進氣系統(tǒng)噪聲。本文的主要研究工作包括:1仿真分析方法的確定,通過對消聲性能評價指標(biāo)分析,在試驗測試的基礎(chǔ)上,分析不同的傳遞損失計算方法對進氣系統(tǒng)消聲元件傳遞損失計算的仿真精度,找出最優(yōu)的仿真方法,指導(dǎo)消聲元件的設(shè)計。2為避免因發(fā)動機一維建模精度誤差對進氣管口噪聲造成影響,利用負載的四極參數(shù),通過四負載法試驗測試計算發(fā)動機節(jié)氣門口聲源特性,作為進氣系統(tǒng)的聲源輸入條件。進行多轉(zhuǎn)速和不同負荷下發(fā)動機聲源阻抗和強度的試驗和仿真對比,證明聲源特性提取試驗結(jié)果的有效性。3在典型進氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有限元仿真和模態(tài)測試結(jié)果基礎(chǔ)上,分析聲學(xué)模態(tài)頻率和結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率之間的耦合關(guān)系,對進氣輻射噪聲進行預(yù)測分析,找出輻射噪聲的主要模態(tài)參與階數(shù),同時提出進氣系統(tǒng)的輻射噪聲控制措施。4通過整車半消聲室聲學(xué)測試分析進氣噪聲主要貢獻頻率,并研究噪聲中高頻以及寬頻帶噪聲控制措施,設(shè)計新型寬頻帶微穿孔消聲器。通過進氣管路聲學(xué)模態(tài)計算,合理布置消聲元件,并對進氣系統(tǒng)進行樣件加工和實車測試,發(fā)現(xiàn)其有效降低進氣噪聲。本文在提高進氣系統(tǒng)聲學(xué)仿真精度的基礎(chǔ)上,通過發(fā)動機噪聲分離測試和仿真分析準(zhǔn)確預(yù)測進氣管口噪聲和輻射噪聲。以傳遞損失為指標(biāo)對高頻和寬頻帶噪聲設(shè)計新型微穿孔消聲器,整體降低進氣系統(tǒng)噪聲值7dB,最大值降低13dB。
【圖文】：

2015 年張力峰[69]通過對進氣系統(tǒng)空濾器的模態(tài)分析，調(diào)節(jié)上下殼體的厚和加強筋的位置布置提高了其固有模態(tài)頻率，，研究殼體固有頻率和加強筋之的關(guān)系。從傳遞損失角度對進氣系統(tǒng)的消音元件進行設(shè)計分析，降低進氣系的噪聲。2017 年 Heng Li 等[70]采用 k-ε 模型對進氣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流體動力學(xué)進行模擬過臺架試驗驗證靜態(tài)壓力損失，并在穩(wěn)態(tài)計算的基礎(chǔ)上基于瞬態(tài)大渦模擬計進氣系統(tǒng)內(nèi)壁面的壓力脈動�；� FW-H 方程通過有限元方法計算遠場氣動聲，分析進氣系統(tǒng)的聲學(xué)性能。1.2.4 進氣系統(tǒng)聲學(xué)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計研究現(xiàn)狀在保證進氣系統(tǒng)噪聲仿真精度的基礎(chǔ)上，對進氣系統(tǒng)消音元件的聲學(xué)結(jié)設(shè)計進行探究，通過消聲機理，結(jié)合試驗測試和仿真方法探究各個結(jié)構(gòu)對消量的影響。常見的進氣系統(tǒng)消聲元件如圖 1-1 所示，在不同頻率范圍有不同消效果。

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文進氣系統(tǒng)消聲元件聲學(xué)性能仿真聲學(xué)研究的重要內(nèi)容是對進氣系統(tǒng)聲學(xué)結(jié)構(gòu)的消聲聲元件的消聲性能與聲源特性、消聲結(jié)構(gòu)和介質(zhì)流學(xué)性能，需要建立準(zhǔn)確的計算模型。在消聲元件的類比管道消聲系統(tǒng)是一種簡便有效的方法，消聲元連接，一端與大氣連接。把聲源看做是壓力源，則路類比如圖 2-1 所示。 為噪聲源的聲壓， 為噪 從進口到出口的傳遞矩陣， 為進氣系統(tǒng) = 2 2管口的聲壓和體積速度。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464.134.4

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