安裝排氣消聲器是控制汽車排氣噪聲的主要手段。迄今為止,排氣消聲器性能的精確分析預(yù)測和精準(zhǔn)設(shè)計仍是一個難題,消聲器的設(shè)計開發(fā)需要高度依賴于經(jīng)驗(yàn)知識,使得其設(shè)計工作變得難以把握,令許多設(shè)計人員倍感困惑。因此,在國內(nèi)企業(yè)尚未掌握消聲器的自主研發(fā)核心技術(shù)的情況下,突破和掌握汽車排氣消聲器研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),研究和開發(fā)消聲器設(shè)計專家系統(tǒng),對加快消聲器設(shè)計技術(shù)向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和推廣,具有很大價值和現(xiàn)實(shí)意義。 首先,將試驗(yàn)與仿真分析結(jié)合,研究隔板縫隙對消聲性能的影響,反流插入管消聲器壓力損失的規(guī)律。研究結(jié)果表明:批量生產(chǎn)的消聲器隔板形成的縫隙對共振式消聲器消聲性能有巨大影響;進(jìn)口管離后壁的距離對壓力損失的影響遠(yuǎn)勝于出口管,即當(dāng)進(jìn)口管短于出口管時,可以獲得更低的壓力損失;進(jìn)口管離后壁的距離對反流插入管消聲器的壓力損失影響存在一個臨界距離(稱為臨界壁面距離),如果離后壁的距離小于這個距離會造成壓力損失急劇升高,離后壁的距離大于這個距離后壓力損失變化很,臨界壁面距離與進(jìn)口管管徑相關(guān)。這些客觀規(guī)律的發(fā)現(xiàn),有助于設(shè)計時合理地選擇參數(shù);同時為消聲器設(shè)計專家系統(tǒng)儲備設(shè)計規(guī)則和知識。 其次,針對當(dāng)前排氣消聲器性能的綜合評價主要停留在基于個人經(jīng)驗(yàn)和定性評價上的現(xiàn)狀,以消聲器特性為出發(fā)點(diǎn),建立一系列針對汽車排氣噪聲、氣流特點(diǎn)相適應(yīng)的量化的性能指標(biāo),并通過層次分析法結(jié)合專家打分作為各指標(biāo)加權(quán)依據(jù),進(jìn)行消聲器消聲性能的定量評價。通過對現(xiàn)有排氣消聲器傳聲損失試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向比較、驗(yàn)證,表明該評價方法正確可行。 然后研究消聲器設(shè)計推理技術(shù),圍繞“消聲器設(shè)計案例知識表達(dá)”、“消聲器設(shè)計案例推理方法”、“消聲器設(shè)計調(diào)整策略”提出了解決方法。特別是提出了一種實(shí)現(xiàn)汽車排氣消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)表達(dá)的方法和判斷消聲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)拓?fù)潢P(guān)系的算法,并提出了消聲器設(shè)計案例推理結(jié)果案例相似度綜合評判方法。解決了案例推理和規(guī)則推理在消聲器設(shè)計中的應(yīng)用難題。 然后研究基于特征參數(shù)化建模技術(shù)的排氣消聲器快速建模方法,并在對商用聲學(xué)有限元軟件二次開發(fā)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)消聲器消聲性能的自動分析,拓展消聲器專家系統(tǒng)應(yīng)用。 最后,基于上述研究,開發(fā)了集合專家系統(tǒng)、設(shè)計工具、分析工具等主要功能,包含排氣消聲器設(shè)計案例、設(shè)計知識、評價方法的數(shù)據(jù)庫的汽車排氣消聲器設(shè)計專家系統(tǒng)——“ES2”。應(yīng)用該系統(tǒng)在兩款汽車消聲器改進(jìn)和設(shè)計中,其推理得到的消聲器通過裝車試驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用價值,設(shè)計出的消聲器滿足工程實(shí)際要求。 上述研究跨車輛工程、人工智能、圖形圖像處理、管理科學(xué)等領(lǐng)域。將綜合評價應(yīng)用于消聲器評價,使得消聲器設(shè)計及其評價更具科學(xué)性;將專家系統(tǒng)與消聲器設(shè)計結(jié)合,提高了消聲器設(shè)計成功率;將參數(shù)化設(shè)計和自動分析技術(shù)融入消聲器設(shè)計,提高了設(shè)計效率。汽車排氣消聲器設(shè)計專家系統(tǒng)在汽車零部件企業(yè)的應(yīng)用,對迅速提高企業(yè)消聲器設(shè)計水平,具有較大的促進(jìn)作用。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TB535.2;U464.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2817271