【摘要】：車輛噪聲的控制和研究是NVH的主要內(nèi)容,進(jìn)氣噪聲是汽車噪聲的來源之一。由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的瞬時(shí)性,進(jìn)氣氣流方向和進(jìn)氣噪聲傳播方向的相反性,以及進(jìn)氣系統(tǒng)塑料件的屬性特征與進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部聲場和流場的耦合等方面影響,進(jìn)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(jì)一直難以解決�；谝陨蠁栴},本文以提高進(jìn)氣系統(tǒng)仿真精度為出發(fā)點(diǎn),將進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲分為進(jìn)氣管口噪聲和殼體的輻射噪聲。通過對進(jìn)氣系統(tǒng)消聲元件傳遞損失仿真分析;以試驗(yàn)為基礎(chǔ)提出消聲元件的仿真設(shè)計(jì)方法。同時(shí)通過四負(fù)載試驗(yàn)提取進(jìn)氣系統(tǒng)聲源特性,作為聲學(xué)仿真邊界條件。通過對進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和聲固耦合分析,對進(jìn)氣系統(tǒng)輻射噪聲進(jìn)行控制。在測試結(jié)果基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新型微穿孔消聲元件降低進(jìn)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(jià)指標(biāo)分析,在試驗(yàn)測試的基礎(chǔ)上,分析不同的傳遞損失計(jì)算方法對進(jìn)氣系統(tǒng)消聲元件傳遞損失計(jì)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(jì)。2為避免因發(fā)動(dòng)機(jī)一維建模精度誤差對進(jìn)氣管口噪聲造成影響,利用負(fù)載的四極參數(shù),通過四負(fù)載法試驗(yàn)測試計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門口聲源特性,作為進(jìn)氣系統(tǒng)的聲源輸入條件。進(jìn)行多轉(zhuǎn)速和不同負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)聲源阻抗和強(qiáng)度的試驗(yàn)和仿真對比,證明聲源特性提取試驗(yàn)結(jié)果的有效性。3在典型進(jìn)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(jìn)氣輻射噪聲進(jìn)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(shí)提出進(jìn)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(jìn)氣噪聲主要貢獻(xiàn)頻率,并研究噪聲中高頻以及寬頻帶噪聲控制措施,設(shè)計(jì)新型寬頻帶微穿孔消聲器。通過進(jìn)氣管路聲學(xué)模態(tài)計(jì)算,合理布置消聲元件,并對進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行樣件加工和實(shí)車測試,發(fā)現(xiàn)其有效降低進(jìn)氣噪聲。本文在提高進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)仿真精度的基礎(chǔ)上,通過發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲分離測試和仿真分析準(zhǔn)確預(yù)測進(jìn)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(jì)新型微穿孔消聲器,整體降低進(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)筋之的關(guān)系。從傳遞損失角度對進(jìn)氣系統(tǒng)的消音元件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，降低進(jìn)氣系的噪聲。2017 年 Heng Li 等[70]采用 k-ε 模型對進(jìn)氣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬過臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證靜態(tài)壓力損失，并在穩(wěn)態(tài)計(jì)算的基礎(chǔ)上基于瞬態(tài)大渦模擬計(jì)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)壁面的壓力脈動(dòng)�；� FW-H 方程通過有限元方法計(jì)算遠(yuǎn)場氣動(dòng)聲，分析進(jìn)氣系統(tǒng)的聲學(xué)性能。1.2.4 進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀在保證進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲仿真精度的基礎(chǔ)上，對進(jìn)氣系統(tǒng)消音元件的聲學(xué)結(jié)設(shè)計(jì)進(jìn)行探究，通過消聲機(jī)理，結(jié)合試驗(yàn)測試和仿真方法探究各個(gè)結(jié)構(gòu)對消量的影響。常見的進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jì)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(jìn)口到出口的傳遞矩陣， 為進(jìn)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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本文編號：2679288