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排气消声器结构智能设计技术研究
| 论文题名： | 排气消声器结构智能设计技术研究 |
| 关键词： | 汽车排气消声器;智能设计技术;特征参数表达;推理策略;结构改进 |
| 摘要： | 汽车排气消声器是降低发动机排气噪声最直接有效的方法，然而当前排气消声器的设计不仅需要大量的仿真分析，而且高度依赖于设计人员的经验知识，这极大的限制了排气消声器设计开发的效率和成功率。针对上述问题，本文通过对排气消声器的传统设计流程的分析，提出了包括排气消声器性能智能化分析和结构智能改进的排气消声器智能设计方法，不仅能够避免排气消声器设计阶段因性能分析所耗费的大量时间，而且能够协助经验不足的设计人员完成结构改进。实现排气消声器设计的自动化、智能化，对缩短排气消声器的开发周期，降低开发成本具有重要的现实意义。 在排气消声器智能分析技术研究中，本文首先通过对排气消声器进行特征分解建立了排气消声器特征参数的获取方法，并利用可扩展标记语言实现了排气消声器模型的特征参数表达；研究了基于上述表达方式的排气消声器流体模型自动建立流程，并在有限元网格自动划分技术中重点研究了穿孔区域的局部细化方法以及面网格和体网格节点拓扑关系的一致性重构方法；最后研究了排气消声器有限元模型的进出口面自动识别的方法，并针对消声器性能分析的实际需要，实现了在排气消声器进出口面上智能添加相应的边界条件。为排气消声器的性能智能化分析的实现奠定了基础。 在排气消声器结构智能改进技术研究中，本文提出了适用于排气消声器结构智能改进的基于规则推理的三级正向推理策略。基于结构智能改进的三级正向推理策略，将排气消声器的空气动力学性能设计知识分为了三类：子结构类型知识、设计规则和专家建议，并选用产生式规则对三类设计知识进行表示，采用XML语言将三类设计知识表达为具体的规则，之后通过XML文档对规则进行存储，建立了准确、有效的知识库。结合实际的排气消声器结构改进过程，提出了按腔体划分子结构的方法，并研究了腔体子结构的识别方法及其部件参数的解析方法，从而实现了排气消声器结构智能改进的推理过程。 最后利用VB.NET编程语言完成了排气消声器智能设计系统的开发，并将系统的仿真分析结果与实验结果进行比较，验证了所开发系统的准确性和可靠性；然后利用所开发的系统研究了两通穿孔管消声单元的压力损失随穿孔数、穿孔位置以及穿孔排列方式的变化特性；并利用规则推理对一款排气消声器的结构进行了智能改进，实现了性能的大幅提升，验证了系统的工程应用性。 |
| 作者： | 李泉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓兆祥;金岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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