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内燃机排气消声器的设计与性能仿真
| 论文题名： | 内燃机排气消声器的设计与性能仿真 |
| 关键词： | 汽车内燃机;排气消声器;传递损失;有限元法;声学性能 |
| 摘要： | 近年来，汽车的振动噪声问题(NVH)受到越来越多的汽车企业和研究机构的重视。而发动机噪声是汽车的主要噪声源之一，对于汽车NVH的影响较为显著，发动机噪声中，排气噪声为最大噪声源，目前，解决这一问题的主要手段是采用安装消声器来控制发动机的排气噪声。 消声器的声学性能评价参数主要包括:传递损失TL和插入损失IL。前者主要反映消声器本身的消声性能，主要用于单个消声器声学性能分析;后者不仅反映了消声器本身的消声特性，而且与系统总体结构的布置密切相关。消声器的插入损失计算较为复杂，本文采用有限元法对于消声器的声传递模型进行仿真计算，对于仿真得到的数据进行拟合得到插入损失曲线。传统消声器的结构设计的主要依据是一维平面波理论，这种方法的弊端在于当消声器模型结构复杂的情况下，易发生高频失效而难以正确模拟三维波动，仿真结果和实际情况差别很大。而有限元三维仿真方法能够对于排气消声器的性能准确模拟，而且能够考虑到多种外界因素的影响，有效改进了消声器的设计方法。本文以插入损失和传递损失作为消声器的声学性能评价指标，使用有限元软件ANSYS中的声学模块和MATLAB的曲线拟合功能对消声器系统进行了仿真计算。具体步骤如下:首先是基于声波干涉原理，设计了一种旁支管消声器，利用上述两种软件进行仿真计算。根据仿真结果又进行了旁支管消声器的结构参数的修改和不同旁支管消声器的结构组合，并再次进行仿真计算，总结不同结构的旁支管消声器对于仿真结果的影响，得到一定的规律;然后对于不同结构的抗性消声器进行声学性能的仿真计算，总结出不同结构的抗性消声器对于仿真结果的影响，得到一定的规律;然后进行旁支管消声器和抗性消声器组合使用时的声学性能的仿真计算，总结出不同的组合结构对于仿真结果的影响，得到一定规律;最后根据旁支管消声器、抗性消声器、组合消声器的仿真结果，进一步分析它们在不同频率下的消声性能，得出一定规律，基于此，提出对于一款原配消声器的消声性能的不足而进行的结构改进措施，对比原配消声器和改进消声器消声性能的仿真结果，分析两者消声性能差异的原因。 |
| 作者： | 唐公明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘红光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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