某乘用車排氣消聲器匹配與試驗研究
發(fā)布時間:2021-02-13 09:09
隨著人們生活的日新月異,汽車不知不覺間已成為每個家庭必備的出行工具之一。作為污染城市和公路附近環(huán)境的主要噪聲源,其比例大約占據(jù)了噪聲污染的70%。經(jīng)由汽車排氣系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲,其不利影響是否能夠加以改善,這一問題值得關(guān)注和思考。汽車排氣系統(tǒng),可以說是矛盾的交匯點,它是收集并排出廢氣的系統(tǒng),在排出發(fā)動機工作中產(chǎn)生的廢氣時,也能夠減少對污染及噪聲的負(fù)面影響。目前在車輛的排氣系統(tǒng)中普遍使用了消聲器,以此來控制噪聲,在消聲器的設(shè)計與應(yīng)用中最核心的內(nèi)容即為聲學(xué)性能的分析。本文針對華晨M82車型排氣系統(tǒng)的消聲器聲學(xué)性能的計算方法和穿孔元件的聲學(xué)特性開展系統(tǒng)研究,并通過實車測試對計算結(jié)果進行驗證。本文先對消聲器聲學(xué)性能計算方法進行了研究,在研究過程中首先對典型消聲元件的傳遞矩陣進行了分析,并結(jié)合平面波理論推導(dǎo)了相關(guān)公式,然后對管道末端修正系數(shù)的計算方法進行了研究,在此基礎(chǔ)上完成了對平面波理論的修正,使得傳遞矩陣法的精度得到了提升。通過算例分析和總結(jié)三種方法預(yù)測消聲器聲學(xué)性能的優(yōu)缺點。其次是對消聲器聲學(xué)性能測量技術(shù)進行了研究,對于有流情況可以采用快速正弦掃頻等方法來提升測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,降低測量過程中的...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
穿孔元件的基本形式
最早在19世紀(jì)末期已經(jīng)學(xué)者開始研究單孔結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性,例如Rayleigh曾經(jīng)對無限障板中圓孔末端輻射阻抗的計算公式進行了研究和推導(dǎo)[12],并最終得到了修正值是,在此基礎(chǔ)上Crandall繼續(xù)進行了研究,并得到了對應(yīng)的圓孔聲阻抗。Sivan結(jié)合Crandall等人的研究推導(dǎo)了小孔聲阻抗的計算公式。Ingard在研究特定范圍內(nèi)圓孔的末端修正系數(shù)時發(fā)現(xiàn)其容易受到多個因素的影響,其中孔與管道的面積比會產(chǎn)生較大的影響,二者基本是負(fù)相關(guān)的關(guān)系,即面積比越大則修正系數(shù)越小,如果面積比接近于零,則會得到與Rayleigh基本一致的結(jié)果。Sivan等人在研究中發(fā)現(xiàn)穿孔外部聲阻的存在主要與其末端質(zhì)點振動中的能量損失有關(guān)。孔間等效聲質(zhì)量的相互影響示意圖如下所示。Sullivan[16-18]采用測量穿孔管試件聲阻抗的方式來獲得穿孔聲阻抗,這種方式雖然簡單,但是存在明顯的不足問題,特別是在穿孔元件的穿孔率較大時容易出現(xiàn)較大的誤差。Lee等針對不同穿孔率的穿孔板聲阻抗進行了測量,在此基礎(chǔ)上對其傳遞損失進行了計算,并通過實驗的方法驗證了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性,但是這種方法只是用于特定大小的穿孔率,不具有普遍的適用性。
直管道結(jié)構(gòu)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙倒易邊界元法應(yīng)用于預(yù)測三維勢流管道和消聲器聲學(xué)特性[J]. 王雪仁,季振林. 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2008(01)
[2]快速多極子聲學(xué)邊界元法及其研究應(yīng)用[J]. 王雪仁,季振林. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(07)
[3]汽車排氣消聲器的三維聲學(xué)性能分析[J]. 葛蘊珊,張宏波,宋艷冗,譚建偉,張學(xué)敏,韓秀坤. 汽車工程. 2006(01)
[4]穿孔管消聲器消聲性能的有限元計算及分析[J]. 康鐘緒,季振林. 噪聲與振動控制. 2005(05)
[5]基于傳遞矩陣方法的排氣消聲器計算機輔助設(shè)計[J]. 張宏波,葛蘊珊,楊登峰,韓秀坤,張付軍. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2004(05)
[6]抗性消聲器中含穿孔管時的聲傳遞矩陣[J]. 趙松齡,盛勝我. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[7]管道結(jié)構(gòu)中含同軸穿孔管時的聲傳播特性[J]. 趙松齡,盛勝我. 聲學(xué)技術(shù). 1999(03)
[8]車用消聲器性能預(yù)測與軟件開發(fā)[J]. 陳朝陽,胡立臣,唐永琪. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 1997(03)
[9]內(nèi)燃機排氣消聲器聲傳遞矩陣分析及計算機輔助設(shè)計[J]. 楊維平,朱德濱. 西南林學(xué)院學(xué)報. 1996(02)
[10]存在氣流時軸對稱抗性消聲器傳遞損失的有限元法求解[J]. 蔡超,宮鎮(zhèn),諸圣國. 汽車工程. 1994(05)
本文編號:3032297
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
穿孔元件的基本形式
最早在19世紀(jì)末期已經(jīng)學(xué)者開始研究單孔結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性,例如Rayleigh曾經(jīng)對無限障板中圓孔末端輻射阻抗的計算公式進行了研究和推導(dǎo)[12],并最終得到了修正值是,在此基礎(chǔ)上Crandall繼續(xù)進行了研究,并得到了對應(yīng)的圓孔聲阻抗。Sivan結(jié)合Crandall等人的研究推導(dǎo)了小孔聲阻抗的計算公式。Ingard在研究特定范圍內(nèi)圓孔的末端修正系數(shù)時發(fā)現(xiàn)其容易受到多個因素的影響,其中孔與管道的面積比會產(chǎn)生較大的影響,二者基本是負(fù)相關(guān)的關(guān)系,即面積比越大則修正系數(shù)越小,如果面積比接近于零,則會得到與Rayleigh基本一致的結(jié)果。Sivan等人在研究中發(fā)現(xiàn)穿孔外部聲阻的存在主要與其末端質(zhì)點振動中的能量損失有關(guān)。孔間等效聲質(zhì)量的相互影響示意圖如下所示。Sullivan[16-18]采用測量穿孔管試件聲阻抗的方式來獲得穿孔聲阻抗,這種方式雖然簡單,但是存在明顯的不足問題,特別是在穿孔元件的穿孔率較大時容易出現(xiàn)較大的誤差。Lee等針對不同穿孔率的穿孔板聲阻抗進行了測量,在此基礎(chǔ)上對其傳遞損失進行了計算,并通過實驗的方法驗證了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性,但是這種方法只是用于特定大小的穿孔率,不具有普遍的適用性。
直管道結(jié)構(gòu)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]雙倒易邊界元法應(yīng)用于預(yù)測三維勢流管道和消聲器聲學(xué)特性[J]. 王雪仁,季振林. 聲學(xué)學(xué)報(中文版). 2008(01)
[2]快速多極子聲學(xué)邊界元法及其研究應(yīng)用[J]. 王雪仁,季振林. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2007(07)
[3]汽車排氣消聲器的三維聲學(xué)性能分析[J]. 葛蘊珊,張宏波,宋艷冗,譚建偉,張學(xué)敏,韓秀坤. 汽車工程. 2006(01)
[4]穿孔管消聲器消聲性能的有限元計算及分析[J]. 康鐘緒,季振林. 噪聲與振動控制. 2005(05)
[5]基于傳遞矩陣方法的排氣消聲器計算機輔助設(shè)計[J]. 張宏波,葛蘊珊,楊登峰,韓秀坤,張付軍. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2004(05)
[6]抗性消聲器中含穿孔管時的聲傳遞矩陣[J]. 趙松齡,盛勝我. 聲學(xué)技術(shù). 2000(01)
[7]管道結(jié)構(gòu)中含同軸穿孔管時的聲傳播特性[J]. 趙松齡,盛勝我. 聲學(xué)技術(shù). 1999(03)
[8]車用消聲器性能預(yù)測與軟件開發(fā)[J]. 陳朝陽,胡立臣,唐永琪. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 1997(03)
[9]內(nèi)燃機排氣消聲器聲傳遞矩陣分析及計算機輔助設(shè)計[J]. 楊維平,朱德濱. 西南林學(xué)院學(xué)報. 1996(02)
[10]存在氣流時軸對稱抗性消聲器傳遞損失的有限元法求解[J]. 蔡超,宮鎮(zhèn),諸圣國. 汽車工程. 1994(05)
本文編號:3032297
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