本文關(guān)鍵詞：共振式消聲器消聲性能的仿真和實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：共振式消聲器常被用于降低汽車排氣系統(tǒng)的低頻噪聲,但因其結(jié)構(gòu)單一和頻帶較窄等缺點(diǎn),排氣系統(tǒng)的低頻噪聲很難被完全消除,所以,降低消聲器低頻噪聲、拓寬共振頻帶和估算共振消聲器固有頻率是消聲器設(shè)計(jì)時(shí)的主要出發(fā)點(diǎn)。本文以某款車用排氣消聲器為研究對(duì)象,采用仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試相結(jié)合的研究方法,在分析其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲性能影響規(guī)律的基礎(chǔ)上,開展了消聲器共振結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先,分析了該消聲器的消聲性能。利用有限元法建立了聲學(xué)模型,仿真結(jié)果表明該消聲器低頻頻段消聲性能較弱;基于兩負(fù)載法搭建了消聲器傳遞損失實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,對(duì)比分析仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了建立的聲學(xué)模型的正確性。其次,建立了單腔共振消聲器模型,采用數(shù)值和仿真相結(jié)合的方法分析總結(jié)了消聲性能隨共振結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。基于集中參數(shù)模型分析了共振腔結(jié)構(gòu)參數(shù)(腔體體積、連接管直接/長度和內(nèi)插管長度)對(duì)共振頻率和傳遞損失的影響;在機(jī)械—聲學(xué)類比模型的基礎(chǔ)上提出了消聲器共振腔體串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)的多自由度彈簧振子公式,通過仿真對(duì)比驗(yàn)證了建立的公式的可靠性,利用該公式預(yù)測多腔共振的共振頻率和對(duì)應(yīng)的傳遞損失值;分析了穿孔板孔徑、孔隙率和板后空腔距離以及雙層穿孔板板后空腔距離等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)共振消聲器消聲性能的影響;通過對(duì)單腔共振消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析總結(jié),為該車用消聲器共振結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。最后,根據(jù)上述結(jié)果,確定通過兩方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì):一方面可以通過改變共振腔腔體體積、穿孔板板后空腔距離及孔徑大小提高消聲器低頻降噪能力;另一方面,在前者的基礎(chǔ)上,使用雙層穿孔板結(jié)構(gòu)提高消聲器整體消聲性能。改進(jìn)后的消聲器不僅低頻頻段消聲量明顯提高且頻段變寬,總體消聲量得到改善。本文通過對(duì)某車用共振式消聲器實(shí)驗(yàn)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),可提高汽車共振消聲器性能,為消聲器設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：共振式消聲器 傳遞損失 聲場仿真 優(yōu)化分析
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.134.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 共振消聲器理論基礎(chǔ)18-27
• 2.1 平面聲波基本特性18-22
• 2.1.1 平面聲波基本理論18-20
• 2.1.2 平面聲波反射和透射20-22
• 2.2 聲學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)22-24
• 2.2.1 傳遞損失22
• 2.2.2 插入損失22-23
• 2.2.3 聲壓級(jí)差值23-24
• 2.3 集中參數(shù)法24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 共振消聲器聲場仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證27-35
• 3.1 消聲器聲場仿真計(jì)算27-30
• 3.1.1 物理模型分析27-28
• 3.1.2 邊界條件設(shè)定28-29
• 3.1.3 仿真結(jié)果分析29-30
• 3.2 消聲器傳遞損失實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析30-34
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備31-32
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程32-33
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果驗(yàn)證33-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第四章 共振式消聲器性能影響因素分析35-57
• 4.1 共振腔結(jié)構(gòu)對(duì)消聲性能的影響分析35-41
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)消聲性能的影響35-39
• 4.1.2 內(nèi)插管對(duì)消聲性能的影響39-41
• 4.2 腔體布置方式對(duì)消聲性能的影響分析41-48
• 4.2.1 腔體串聯(lián)42-45
• 4.2.2 腔體并聯(lián)45-47
• 4.2.3 多腔共振47-48
• 4.3 穿孔結(jié)構(gòu)對(duì)消聲性能的影響分析48-56
• 4.3.1 穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)理論48-50
• 4.3.2 孔徑和孔隙率對(duì)消聲性能的影響50-53
• 4.3.3 穿孔板板后空腔距離53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 共振消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)57-65
• 5.1 消聲器正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)57-62
• 5.1.1 正交試驗(yàn)方法57-58
• 5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)58-62
• 5.2 共振結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 主要結(jié)論65
• 6.2 工作展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果70-71
• 致謝71-72

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1 范錢旺;沈穎剛;張韋;石玲;陳貴升;;赫姆霍茲共振式消聲器內(nèi)部的聲場特性分析[J];電聲技術(shù);2007年08期

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1 陳敏;共振式消聲器消聲性能的仿真和實(shí)驗(yàn)研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：890442