考虑热声固耦合某车用排气消声器声学特性研究

发布时间：2023-01-03 11:47

　　排气噪声作为汽车主要噪声源,其排出高温废气体严重影响消声器结构性能以及声学性能,同时结构与声场之间存在相互影响,因此研究温度场、声场以及结构多场耦合对消声器性能的影响非常重要。本课题研究了消声器在热声、热固、声固以及热声固耦合情况下性能的变化规律,在考虑耦合条件下对消声器进行结构优化设计,并进行试验验证,本论文的工作内容如下:（1）以某货车排气消声器为研究对象,采用有限元方法,对消声器内部温度场以及考虑温度前后消声器声学性能进行分析,得出影响规律,并用理论公式进行了分析。（2）采用有限元法,分别对热固耦合、声固耦合以及热声固耦合情况下消声器结构以及声学性能进行了分析,并得出了考虑耦合场时消声器结构以及声学性能变化规律。（3）考虑温度场影响时,对基本消声单元的声学性能进行了分析,主要包括扩张式、存在偏置以及存在插入管式消声单元,得出了不同消声单元对消声性能的影响规律。（4）对原消声器进行了台架实验,确定目标消声频段,根据目标频段以及不同消声单元消声特性,设计了复杂消声器。考虑热声固耦合时,分析了消声器结构厚度对消声器声学性能的影响,设计两种消声器厚度方案,根据消声效果,选择消声效果最佳的... 

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 研究背景以及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 消声器研究现状
        1.2.2 热声固耦合研究现状
    1.3 研究目的以及主要研究内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 主要研究内容
第二章 排气系统声学性能分析理论
    2.1 引言
    2.2 排气系统噪声源以及噪声控制
        2.2.1 排气系统噪声源
        2.2.2 排气噪声控制
    2.3 消声器性能分析理论
        2.3.1 声学基本概念
        2.3.2 消声器性能评价指标
    2.4 软件介绍
    2.5 本章小结
第三章 消声器热声耦合分析
    3.1 引言
    3.2 热声耦合分析流程
    3.3 温度场分析
    3.4 温度对消声器声学模态影响
        3.4.1 常温下消声器声学模态
        3.4.2 高温下消声器声学模态
    3.5 热声耦合对消声器声学性能的影响
        3.5.1 声学性能仿真分析
        3.5.2 温度对消声器声学性能影响理论分析
    3.6 本章小结
第四章 消声器热声固耦合分析
    4.1 引言
    4.2 热声固耦合分析流程
    4.3 热固耦合分析
        4.3.1 结构模态分析
        4.3.2 温度对结构模态的影响
    4.4 声固耦合分析
        4.4.1 声固耦合对模态影响
        4.4.2 声固耦合对消声特性的影响
    4.5 热声固耦合分析
        4.5.1 热声固耦合对模态的影响
        4.5.2 热声固耦合对消声性能的影响
    4.6 本章小结
第五章 考虑温度影响下基本消声单元性能分析
    5.1 引言
    5.2 扩张式消声单元
        5.2.1 扩张比
        5.2.2 扩张腔长度
        5.2.3 扩张腔数目
    5.3 存在偏置的消声单元
        5.3.1 进口偏置
        5.3.2 出口偏置
    5.4 存在插入管的消声单元
        5.4.1 进口内插管长度L_a=0
        5.4.2 进口内插管长度L_a=1/4L
        5.4.3 进口内插管长度L_a=1/2L
        5.4.4 三种内插管长度方案对比
    5.5 本章小结
第六章 考虑热声固耦合影响下消声器结构优化
    6.1 引言
    6.2 台架实验
    6.3 复杂消声器结构改进
        6.3.1 复杂消声器结构参数
        6.3.2 复杂消声器考虑热声固耦合声学分析
        6.3.3 壁厚对消声器消声性能的影响
    6.4 改进方案试验验证
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
在学期间参与的科研工作及研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]穿孔消声器声学计算的快速多极混体边界元法[J]. 杨亮,季振林.  哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[2]阻性管道消声性能预测的边界元数值配点混合方法[J]. 杨亮,季振林.  振动工程学报. 2016(03)
[3]消声器传递损失预测的边界元数值配点混合方法[J]. 杨亮,季振林,Wu T W.  振动与冲击. 2016(02)
[4]制冷压缩机排气管消声器声学及阻力特性仿真分析[J]. 孔祥强,陈丽娟,李瑛.  农业工程学报. 2015(05)
[5]考虑温度场影响的排气消声器性能仿真优化[J]. 袁守利,武明飞,刘志恩.  武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2014(05)
[6]传递矩阵法的排气消声器声学性能分析[J]. 程春,李舜酩,贾骁.  噪声与振动控制. 2013(04)
[7]汽车排气系统传热与热负荷研究[J]. 袁守利,谢亮,刘志恩.  武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2011(03)
[8]考虑温度影响的消声器声学性能分析及改进[J]. 董红亮,邓兆祥,来飞.  振动工程学报. 2009(01)
[9]汽车排气消声器内部流场和声场数值分析[J]. 罗虹,王伟戈,邓兆祥,褚志刚,陶丽芳.  重庆大学学报(自然科学版). 2006(08)
[10]穿孔管阻性消声器消声性能计算及分析[J]. 季振林.  振动工程学报. 2005(04)

博士论文
[1]基于CFD的工程机械抗性消声器设计与性能分析[D]. 方建华.山东大学 2009

硕士论文
[1]某乘用车排气消声器性能的实验及仿真研究[D]. 汪家龙.华南理工大学 2018
[2]汽车排气消声器的声学和空气动力学性能及其设计仿真研究[D]. 范建祥.上海应用技术大学 2017
[3]汽车排气消声器性能分析及改进[D]. 高小新.重庆大学 2017
[4]乘用车排气消声器的设计与性能分析[D]. 程胜明.华南理工大学 2016
[5]排气消声器多场性能分析研究[D]. 曹倩倩.南京航空航天大学 2015
[6]内燃叉车排气消声器结构分析及改进[D]. 姜妙龙.浙江工业大学 2014
[7]气固声热耦合的汽车排气消声器性能研究[D]. 税永波.西南交通大学 2013
[8]基于Virtual.Lab的汽车排气消声器性能仿真研究[D]. 袁启慧.重庆交通大学 2013
[9]抗性穿孔管消声器数值仿真研究[D]. 袁翔.合肥工业大学 2009



本文编号：3727412