基于有限元仿真的发动机进气系统噪声控制优化研究

发布时间：2023-04-23 04:01

　　随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提升,汽车已经成为日常出行中最为重要的交通工具,由此产生的汽车噪声污染问题也日益严重,为此国家制定的相关法律法规对汽车的噪声控制也提出了日益严格的要求。对于以传统发动机为动力源的汽车所产生的噪声污染,发动机进气系统是其主要噪声来源之一,对其采取控制措施是当前汽车噪声控制的主要方向之一。本文通过对汽车特别是其发动机进气系统噪声的来源及生成机理进行了相关研究,在此基础上利用管道声学的研究方法对发动机进气系统中常用的消声元件声学特性进行了分析。以某一赫姆霍兹消声器为研究对象,利用三维声学频域有限元法计算了消声元件在无流动常温常压理想空气为介质时的传递损失,并详述了其原理及计算流程,仿真计算过程采用LMS Virtual.Lab中的声学模块进行求解。同样以该赫姆霍兹消声器为研究对象,利用消声元件的两负载驻波管法测量无流动常温常压理想空气为介质时的传递损失,对仿真及实验结果进行对比,结果基本吻合。利用两负载法驻波管实验验证了声学有限元仿真方法的准确性,为消声元件设计过程中的声学性能评价提供了方法指导。以某型汽车发动机进气系统为研究对象,通过整车噪声测量和三维...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 汽车通过噪声及其噪声源
    1.3 发动机进气噪声研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 论文研究的主要内容及意义
第2章 发动机进气系统噪声控制理论基础
    2.1 发动机进气系统及其噪声生成机理
        2.1.1 发动机进气系统组成及工作原理
        2.1.2 进气噪声产生机理
    2.2 声学性能评价指标
        2.2.1 声压级
        2.2.2 传递损失
        2.2.3 插入损失
        2.2.4 消声量
    2.3 管道声学分析研究方法
        2.3.1 一维平面波理论法
        2.3.2 传递矩阵法
        2.3.3 三维有限元法
        2.3.4 三维边界元法
        2.3.5 三维时域CFD法
    2.4 本章小结
第3章 进气系统消声元件声学特性分析
    3.1 消声元件的分类
    3.2 进气系统常用消声元件声学特性分析
        3.2.1 1/4波长管声学特性分析
        3.2.2 空滤器声学特性分析
        3.2.3 连接管声学特性分析
        3.2.4 赫姆霍兹消声器声学特性分析
    3.3 本章小结
第4章 消声元件传递损失有限元仿真及实验验证
    4.1 赫姆霍兹消声器传递损失仿真分析
        4.1.1 仿真分析流程介绍
        4.1.2 仿真模型前处理
        4.1.3 边界条件
        4.1.4 声学仿真分析
    4.2 消声元件传递损失实验测量
        4.2.1 测量原理及方法
        4.2.2 测试设备
        4.2.3 赫姆霍兹消声器传递损失试验测量
    4.3 本章小结
第5章 发动机进气系统消声方案设计及仿真优化
    5.1 进气噪声实验测量
    5.2 原机声学特性分析
        5.2.1 进气口噪声分析
        5.2.2 原机进气系统噪声控制性能分析
    5.3 消声方案设计及分析
        5.3.1 高频HISS噪声(1000-3000Hz)控制
        5.3.2 高频HISS噪声(3000Hz以上)控制
        5.3.3 低频共振噪声及阶次噪声控制
        5.3.4 进气系统压力损失分析
    5.4 各消声方案管口噪声分析及对比
    5.5 本章小结
总结与展望
    全文总结
    本文展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果
致谢



本文编号：3799046