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汽车排气消声器系统插入损失的数值模拟
| 论文题名： | 汽车排气消声器系统插入损失的数值模拟 |
| 关键词： | 插入损失;消声器系统;有限元法;声学性能;汽车发动机 |
| 摘要： | 发动机噪声是汽车的主要噪声源，对汽车NVH影响十分明显，而排气噪声又是发动机的最大噪声源，目前最主要的手段是采用消声器来控制排气噪声。 插入损失作为消声器的主要评价指标，优点是比较直观、实用。不过插入损失往往不仅决定于消声器本身的性能，而且与系统总体装置的情况密切相关。插入损失对消声器性能的预测比传递损失更接近实际情况。消声器插入损失的计算方法繁琐，论文中主要采用有限元和四端子网络结合以及有限元直接模拟法进行模拟计算。传统排气消声器系统的消声器设计主要根据一维平面波理论，但是在模型结构复杂的情况下，容易产生高频失效，理论难以正确模拟三维的波动，计算结果与实际情况差距很大。有限元三维数值方法能对排气消声器系统性能进行准确模拟，并能考虑到多种外界因素的影响，是消声器改进设计的有效方法。论文以插入损失作为消声器的评价指标，综合运用有限元方法，使用有限元软件ANSYS以及MATLAB软件的绘图功能对消声器系统进行数值模拟分析。首先应用四端子网络法与有限元法对有连接管的抗性消声器基本结构进行插入损失计算。消声器的基本消声单元如扩张式消声单元、偏置消声单元、双出口消声单元、插入管消声单元、直通穿孔管消声单元及相关的结构参数，如扩张比、扩张腔长度、进出口管长度、插入管长度、穿孔板、穿孔管、不同截面形状等进行了消声性能的分析，得出了基本消声单元及结构参数对消声器性能的影响规律。然后在此基础上，对一款复杂原配消声器进行数值仿真，运用四端子法和有限元直接模拟法计算插入损失，两种方法分析的结果基本吻合，均能正确预测消声器插入损失；最后分析其在不同频率下的消声性能；根据消声效果的不足，提出改进措施，在原配消声器外形尺寸改动不大的情况下，设计了一款消声效果优良的改进消声器。 |
| 作者： | 位佳 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 陆森林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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