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原文传递轿车排气消声器的设计及优化

论文题名：	轿车排气消声器的设计及优化
关键词：	汽车噪声;轿车排气消声器;优化设计;声学性能;空气动力学性能;尾管噪声;辐射噪声
摘要：	截至2010年12月止，我国机动车保有量已达1.99亿辆，其中汽车8500多万辆，已成为全球汽车保有量第二大国。伴随汽车保有量的增长而来的是汽车噪声问题的日渐突出。汽车噪声对人们的工作、生活造成极大的危害。汽车噪声引起了各国政府、各大汽车厂商等的关注。排气噪声是汽车噪声的强声源之一，约占整车噪声的36％，一般比整车噪声高10～20dB(A)。降低排气噪声可以显著降低整车噪声。本文采用数值分析与测试相结合的手段，完成某轿车排气消声器的设计开发，为消声器的设计提供了参考，为消声器的优化提供了新的方法和思路，具有重要的工程指导意义。　　本文根据实际发动机参数，基于GT-Power软件建立了发动机模型，并得到发动机排气频谱。通过分析发动机排气频谱得到了消声器设计的重点频段为300～800Hz，消声量大部分须达到20dB(A)以上。设计得到初步消声器方案，并与发动机模型耦合，完成声学性能及空气动力学性能的计算，并在实车上进行测试。仿真与测试结果趋势基本相当。在发动机转速2100r/min附近出现共振峰值，高转速下噪声偏高。　　根据测试结果，针对尾管噪声，对初步方案进行优化设计，与发动机模型进行耦合计算并进行测试。结果显示，优化方案降低了2100r/min的噪声峰值，改善了高转速下的尾管噪声及其各阶次噪声。优化方案的消声量达到了25dB(A)以上，背压为13kPa，其尾管总噪声、阶次噪声、背压均满足设计要求。　　本文基于Sysnoise软件对后消声器采用单层及双层壳体时的辐射噪声进行研究。结果显示，采用单层壳体，其辐射噪声有大幅增大，在多个转速下出现共振，双层壳体可以减小消声器刚度，抑制多个转速下的共振；增加焊点对辐射噪声影响不明显。　　在消声器容积确定的情况下，合理设计尾管能有效的降低尾管噪声。尾管的长度、直径、出口形状均对尾管噪声有所影响，但由于底盘的限值，仅尾管出口可以进行改动。通过三种不同出口形状尾管的仿真与测试对比，采用鱼尾管式排气尾管能降低尾管噪声3～4dB(A)。
作者：	杨润潮
专业：	动力机械及工程
导师：	颜伏伍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文