1. 研究目的与意义
发动机噪声是汽车的主要噪声源,其可分为空气动力性噪声、燃烧噪声和机械噪声。空气动力性噪声主要包括进、排气和风扇噪声。在没有安装消声器时,排气噪声是发动机的最大噪声源,进气噪声次之,风扇噪声与进排气噪声相比其噪声级很小。因此,有针对性地对排气噪声进行分析研究,并采取适当措施加以控制,对降低车辆整体噪声具有重要意义。
课题拟基于COMSOL软件,对某型车用排气消声器进行仿真建模与性能分析,并基于此对消声器主要结构参数进行改进设计,以提高消声器的降噪性能。
2. 国内外研究现状分析
上海工程技术大学陈敏[1]以某车用共振式消声器为研究对象,通过对其共振结构的分析,建立单腔共振消声器模型,采用数值和仿真相结合的分析方法,讨论共振结构参数随共振频率和传递损失的影响;在机械声学类比模型的基础上推导串联、并联及多腔共振的多自由度弹簧振子公式,以预测其消声性能。在单腔共振结构基础上,分析穿孔板结构参数对消声器消声性能的影响。在应用上,对某款汽车消声器进行仿真分析和实验验证,设计优化方案,提升优化后消声器的消声性能。
西南科技大学陈志林、曾英国、赵登峰[2]以常用共振式消声器为原型,通过建立声学理论模型进行声学分析,确定出这一类型消声器的声学边界条件,并通过应用大型通用多物理场耦合软件comsol进行参数化建模,在排气噪声频率段内进行求解得到消声器的消声性能。通过对圆形截面、矩形截面、带倒角截面共振消声器进行分析,得出圆形截面共振消声器的消声性能明显优于其余两种结构的消声性能,导角半径对消声性能的影响无明显规律性,但总体消声性能优于无倒角截面,最后通过分析共振腔轴向尺寸,得出轴向长度差异对消声量也有影响。
其他研究概况详见附件文献综述
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
(1)查阅文献掌握消声器的基本结构及消声器性能的主要评价指标,消声器的研究现状,撰写文献综述和开题报告,完成开题。
(2)学习声学基本理论,分析消声器消声性能主要影响因素。
4. 研究创新点
采用软件对车用排气消声器进行仿真建模与性能分析,可以缩短产品开发周期,节约成本。
