基于有限元仿真的發(fā)動機進氣系統(tǒng)噪聲控制優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2023-04-23 04:01
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平的提升,汽車已經(jīng)成為日常出行中最為重要的交通工具,由此產(chǎn)生的汽車噪聲污染問題也日益嚴重,為此國家制定的相關(guān)法律法規(guī)對汽車的噪聲控制也提出了日益嚴格的要求。對于以傳統(tǒng)發(fā)動機為動力源的汽車所產(chǎn)生的噪聲污染,發(fā)動機進氣系統(tǒng)是其主要噪聲來源之一,對其采取控制措施是當前汽車噪聲控制的主要方向之一。本文通過對汽車特別是其發(fā)動機進氣系統(tǒng)噪聲的來源及生成機理進行了相關(guān)研究,在此基礎(chǔ)上利用管道聲學的研究方法對發(fā)動機進氣系統(tǒng)中常用的消聲元件聲學特性進行了分析。以某一赫姆霍茲消聲器為研究對象,利用三維聲學頻域有限元法計算了消聲元件在無流動常溫常壓理想空氣為介質(zhì)時的傳遞損失,并詳述了其原理及計算流程,仿真計算過程采用LMS Virtual.Lab中的聲學模塊進行求解。同樣以該赫姆霍茲消聲器為研究對象,利用消聲元件的兩負載駐波管法測量無流動常溫常壓理想空氣為介質(zhì)時的傳遞損失,對仿真及實驗結(jié)果進行對比,結(jié)果基本吻合。利用兩負載法駐波管實驗驗證了聲學有限元仿真方法的準確性,為消聲元件設(shè)計過程中的聲學性能評價提供了方法指導。以某型汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)為研究對象,通過整車噪聲測量和三維...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 汽車通過噪聲及其噪聲源
1.3 發(fā)動機進氣噪聲研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的主要內(nèi)容及意義
第2章 發(fā)動機進氣系統(tǒng)噪聲控制理論基礎(chǔ)
2.1 發(fā)動機進氣系統(tǒng)及其噪聲生成機理
2.1.1 發(fā)動機進氣系統(tǒng)組成及工作原理
2.1.2 進氣噪聲產(chǎn)生機理
2.2 聲學性能評價指標
2.2.1 聲壓級
2.2.2 傳遞損失
2.2.3 插入損失
2.2.4 消聲量
2.3 管道聲學分析研究方法
2.3.1 一維平面波理論法
2.3.2 傳遞矩陣法
2.3.3 三維有限元法
2.3.4 三維邊界元法
2.3.5 三維時域CFD法
2.4 本章小結(jié)
第3章 進氣系統(tǒng)消聲元件聲學特性分析
3.1 消聲元件的分類
3.2 進氣系統(tǒng)常用消聲元件聲學特性分析
3.2.1 1/4波長管聲學特性分析
3.2.2 空濾器聲學特性分析
3.2.3 連接管聲學特性分析
3.2.4 赫姆霍茲消聲器聲學特性分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 消聲元件傳遞損失有限元仿真及實驗驗證
4.1 赫姆霍茲消聲器傳遞損失仿真分析
4.1.1 仿真分析流程介紹
4.1.2 仿真模型前處理
4.1.3 邊界條件
4.1.4 聲學仿真分析
4.2 消聲元件傳遞損失實驗測量
4.2.1 測量原理及方法
4.2.2 測試設(shè)備
4.2.3 赫姆霍茲消聲器傳遞損失試驗測量
4.3 本章小結(jié)
第5章 發(fā)動機進氣系統(tǒng)消聲方案設(shè)計及仿真優(yōu)化
5.1 進氣噪聲實驗測量
5.2 原機聲學特性分析
5.2.1 進氣口噪聲分析
5.2.2 原機進氣系統(tǒng)噪聲控制性能分析
5.3 消聲方案設(shè)計及分析
5.3.1 高頻HISS噪聲(1000-3000Hz)控制
5.3.2 高頻HISS噪聲(3000Hz以上)控制
5.3.3 低頻共振噪聲及階次噪聲控制
5.3.4 進氣系統(tǒng)壓力損失分析
5.4 各消聲方案管口噪聲分析及對比
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
本文展望
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和研究成果
致謝
本文編號:3799046
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 汽車通過噪聲及其噪聲源
1.3 發(fā)動機進氣噪聲研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的主要內(nèi)容及意義
第2章 發(fā)動機進氣系統(tǒng)噪聲控制理論基礎(chǔ)
2.1 發(fā)動機進氣系統(tǒng)及其噪聲生成機理
2.1.1 發(fā)動機進氣系統(tǒng)組成及工作原理
2.1.2 進氣噪聲產(chǎn)生機理
2.2 聲學性能評價指標
2.2.1 聲壓級
2.2.2 傳遞損失
2.2.3 插入損失
2.2.4 消聲量
2.3 管道聲學分析研究方法
2.3.1 一維平面波理論法
2.3.2 傳遞矩陣法
2.3.3 三維有限元法
2.3.4 三維邊界元法
2.3.5 三維時域CFD法
2.4 本章小結(jié)
第3章 進氣系統(tǒng)消聲元件聲學特性分析
3.1 消聲元件的分類
3.2 進氣系統(tǒng)常用消聲元件聲學特性分析
3.2.1 1/4波長管聲學特性分析
3.2.2 空濾器聲學特性分析
3.2.3 連接管聲學特性分析
3.2.4 赫姆霍茲消聲器聲學特性分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 消聲元件傳遞損失有限元仿真及實驗驗證
4.1 赫姆霍茲消聲器傳遞損失仿真分析
4.1.1 仿真分析流程介紹
4.1.2 仿真模型前處理
4.1.3 邊界條件
4.1.4 聲學仿真分析
4.2 消聲元件傳遞損失實驗測量
4.2.1 測量原理及方法
4.2.2 測試設(shè)備
4.2.3 赫姆霍茲消聲器傳遞損失試驗測量
4.3 本章小結(jié)
第5章 發(fā)動機進氣系統(tǒng)消聲方案設(shè)計及仿真優(yōu)化
5.1 進氣噪聲實驗測量
5.2 原機聲學特性分析
5.2.1 進氣口噪聲分析
5.2.2 原機進氣系統(tǒng)噪聲控制性能分析
5.3 消聲方案設(shè)計及分析
5.3.1 高頻HISS噪聲(1000-3000Hz)控制
5.3.2 高頻HISS噪聲(3000Hz以上)控制
5.3.3 低頻共振噪聲及階次噪聲控制
5.3.4 進氣系統(tǒng)壓力損失分析
5.4 各消聲方案管口噪聲分析及對比
5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
本文展望
參考文獻
附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和研究成果
致謝
本文編號:3799046
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