安裝排氣消聲器是控制汽車排氣噪聲的主要手段。迄今為止,排氣消聲器性能的精確分析預(yù)測和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)仍是一個(gè)難題,消聲器的設(shè)計(jì)開發(fā)需要高度依賴于經(jīng)驗(yàn)知識(shí),使得其設(shè)計(jì)工作變得難以把握,令許多設(shè)計(jì)人員倍感困惑。因此,在國內(nèi)企業(yè)尚未掌握消聲器的自主研發(fā)核心技術(shù)的情況下,突破和掌握汽車排氣消聲器研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),研究和開發(fā)消聲器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng),對(duì)加快消聲器設(shè)計(jì)技術(shù)向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和推廣,具有很大價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 首先,將試驗(yàn)與仿真分析結(jié)合,研究隔板縫隙對(duì)消聲性能的影響,反流插入管消聲器壓力損失的規(guī)律。研究結(jié)果表明:批量生產(chǎn)的消聲器隔板形成的縫隙對(duì)共振式消聲器消聲性能有巨大影響;進(jìn)口管離后壁的距離對(duì)壓力損失的影響遠(yuǎn)勝于出口管,即當(dāng)進(jìn)口管短于出口管時(shí),可以獲得更低的壓力損失;進(jìn)口管離后壁的距離對(duì)反流插入管消聲器的壓力損失影響存在一個(gè)臨界距離(稱為臨界壁面距離),如果離后壁的距離小于這個(gè)距離會(huì)造成壓力損失急劇升高,離后壁的距離大于這個(gè)距離后壓力損失變化很,臨界壁面距離與進(jìn)口管管徑相關(guān)。這些客觀規(guī)律的發(fā)現(xiàn),有助于設(shè)計(jì)時(shí)合理地選擇參數(shù);同時(shí)為消聲器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)儲(chǔ)備設(shè)計(jì)規(guī)則和知識(shí)。 其次,針對(duì)當(dāng)前排氣消聲器性能的綜合評(píng)價(jià)主要停留在基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和定性評(píng)價(jià)上的現(xiàn)狀,以消聲器特性為出發(fā)點(diǎn),建立一系列針對(duì)汽車排氣噪聲、氣流特點(diǎn)相適應(yīng)的量化的性能指標(biāo),并通過層次分析法結(jié)合專家打分作為各指標(biāo)加權(quán)依據(jù),進(jìn)行消聲器消聲性能的定量評(píng)價(jià)。通過對(duì)現(xiàn)有排氣消聲器傳聲損失試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向比較、驗(yàn)證,表明該評(píng)價(jià)方法正確可行。 然后研究消聲器設(shè)計(jì)推理技術(shù),圍繞“消聲器設(shè)計(jì)案例知識(shí)表達(dá)”、“消聲器設(shè)計(jì)案例推理方法”、“消聲器設(shè)計(jì)調(diào)整策略”提出了解決方法。特別是提出了一種實(shí)現(xiàn)汽車排氣消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)表達(dá)的方法和判斷消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系的算法,并提出了消聲器設(shè)計(jì)案例推理結(jié)果案例相似度綜合評(píng)判方法。解決了案例推理和規(guī)則推理在消聲器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用難題。 然后研究基于特征參數(shù)化建模技術(shù)的排氣消聲器快速建模方法,并在對(duì)商用聲學(xué)有限元軟件二次開發(fā)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)消聲器消聲性能的自動(dòng)分析,拓展消聲器專家系統(tǒng)應(yīng)用。 最后,基于上述研究,開發(fā)了集合專家系統(tǒng)、設(shè)計(jì)工具、分析工具等主要功能,包含排氣消聲器設(shè)計(jì)案例、設(shè)計(jì)知識(shí)、評(píng)價(jià)方法的數(shù)據(jù)庫的汽車排氣消聲器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)——“ES2”。應(yīng)用該系統(tǒng)在兩款汽車消聲器改進(jìn)和設(shè)計(jì)中,其推理得到的消聲器通過裝車試驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值,設(shè)計(jì)出的消聲器滿足工程實(shí)際要求。 上述研究跨車輛工程、人工智能、圖形圖像處理、管理科學(xué)等領(lǐng)域。將綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用于消聲器評(píng)價(jià),使得消聲器設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)更具科學(xué)性;將專家系統(tǒng)與消聲器設(shè)計(jì)結(jié)合,提高了消聲器設(shè)計(jì)成功率;將參數(shù)化設(shè)計(jì)和自動(dòng)分析技術(shù)融入消聲器設(shè)計(jì),提高了設(shè)計(jì)效率。汽車排氣消聲器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)在汽車零部件企業(yè)的應(yīng)用,對(duì)迅速提高企業(yè)消聲器設(shè)計(jì)水平,具有較大的促進(jìn)作用。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TB535.2;U464.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2817271