近年來國家對于環(huán)境污染問題越來越重視,噪聲在環(huán)境治理中不容忽視,因此,相關法律法規(guī)相繼出臺,而商用車的噪聲問題成為了當下的研究熱點,使用消聲器是降低車輛進排氣系統(tǒng)中噪聲最有效的方式,但由于安裝位置有限,消聲器往往無法達到理想的降噪效果。本文將遺傳算法引入到消聲器的結構設計過程中,在有限的空間內,使用遺傳算法優(yōu)化消聲器結構,通過軟件仿真與實驗驗證相結合的方法進行驗證分析,求解消聲器的最優(yōu)結構。主要的研究內容如下:首先,研究了多種消聲器的工作原理及聲學評價指標,采用聲學四端網(wǎng)絡法對消聲器一維模型進行分析,得到了消聲系統(tǒng)中傳遞損失的理論計算通式,分別建立了膨脹腔消聲器、內插管消聲器以及亥姆霍茲消聲器各自的數(shù)學模型,通過對比分析選擇傳遞損失作為評價消聲器的聲學性能指標。其次,在研究遺傳算法的基本思想、特點以及流程的基礎上,提出了一種基于實數(shù)編碼格雷碼相結合的編碼方式以及最優(yōu)保存策略的改進遺傳算法,加快了算法在運行時的收斂速度,提高了計算性能。但是在對消聲器進行結構設計的過程中,涉及到了約束問題,所以使用罰函數(shù)對約束進行處理。隨后在確定設計變量、約束條件以及目標函數(shù)的基礎上,將優(yōu)化算法應用于消聲... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

等效的四端網(wǎng)絡

中北大學學位論文122.3消聲器的一維計算模型根據(jù)聲學四端網(wǎng)絡的關系，可以建立消聲器的一維數(shù)學模型[37]，從而得出消聲性能的計算公式，如圖2-3所示。圖2-3消聲器的一維計算模型Figure2-3onedimensionalcalculationmodelofmuffler由于聲學四端網(wǎng)絡是通過類比電路系統(tǒng)得出的，因此存在下列的關系：0101222ppRUpRU(2-18)其中輸入阻抗為：12221112122pApBUARBZRiXCRDUCpDU(2-19)從而可以得到：01011011022ppRUZRUZRCRDU(2-20)相對聲源來說，輸入阻抗1Z即為消聲系統(tǒng)的負載，這時聲源發(fā)出的聲功率1W可以表示為：221111221011UpRWRRRX(2-21)當01RR、1X0的時候，聲功率取得最大值，這時1W可以表示為：21104pWR(2-22)

中北大學學位論文14示。圖2-4膨脹腔消聲器示意圖及等效圖Fig.2-4schematicdiagramandequivalentdiagramofexpansionchambermuffler通過分析可以將結構分解為三個基本單元，并且可以得到：112233112233=ABABABABTCDCDCDCD(2-27)222131232210cosklsinkl10sinkl1sinkl1sinklcosklcjsTssjsjcjcc(2-28)對上式（2-28）進行簡化可得：222222cosklsinklsinklcosklcjsTsjc(2-29)當管道的出入口面積相同的情況下，將式（2-29）中的四極參數(shù)帶入到計算公式中可以求得：2221110lg1sin4TLmklm(2-30)其中，k為波數(shù)，2l為膨脹腔的長度，21mS/S為膨脹比。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3582161