基于人工智能的消声器结构及工艺设计技术

摘要

汽车排气消声器是降低发动机排气噪声的主要部件。现阶段，对于排气消声器的研究大多都处于理论模型的阶段，很少有考虑工艺设计对消声器各项性能的影响。并且消声器的设计过程严重依赖于设计人员的经验，但是这种设计经验都是基于理论模型的积累而来，一般不涉及到工艺设计。因此，针对上述问题，本文通过对消声器工艺设计的过程进行研究，总结出了消声器理论模型和实际模型的差异之处，研究了这些差异点对消声器各项性能的影响规律，并对这些影响规律进行总结，提出相应的设计指导意见，结合课题组消声器专家系统，编写相应程序，实现消声器理论模型到实际模型的智能转化。
　　本研究主要内容包括：⑴研究消声器理论模型和实际模型的差异性，总结出了消声器理论模型和实际模型的差异点，其中有隔板缝隙、隔板翻边长度、隔板翻边方向、穿孔管焊缝位置、端面加强筋和焊点等。⑵针对消声器理论模型和实际模型的不同点，研究了其对消声器压力损失的影响。首先搭建消声器压力损失实验台架，通过实验，分析了消声器压力损失的实验结果和仿真分析结果，验证了消声器压力损失仿真分析的可行性；其次基于消声器理论模型和实际模型的不同点，逐个分组研究，总结出了隔板缝隙、隔板翻边长度、隔板翻边方向、穿孔管焊缝位置和端面加强对消声器压力损失的影响规律。⑶针对消声器理论模型和实际模型的不同点，研究了其对消声器传递损失的影响。首先搭建消声器传递损失实验台架，通过实验，分析了消声器传递损失的实验结果和仿真分析结果，验证了消声器传递损失仿真分析的可行性；其次基于消声器理论模型和实际模型的不同点，逐个分组研究，总结出了隔板缝隙、隔板翻边长度、隔板翻边方向、穿孔管焊缝位置和端面加强筋对消声器传递损失的影响规律。⑷研究了消声器端面加强筋的布置形式对消声器端面刚度和模态阶次的影响，总结出了端面加强筋最佳冲压参数。研究了消声器隔板焊点的布置形式对消声器隔板刚度和模态阶次的影响，提出了中心冲孔隔板焊点分布的指导意见。⑸利用CATIA软件自带的Microsoft VB模块对CATIA进行二次开发，智能化读取课题组消声器专家系统导出的消声器XML文档。此XML文件包含消声器各个组件的参数信息，然后智能化的把消声器的理论模型转化成实际模型。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 课题的国内外研究现状

1.3 本文研究目的和内容

2 工艺设计对汽车排气消声器压力损失影响专项研究

2.1 计算流体力学基本理论

2.2 排气消声器压力损失实验台架搭建及仿真分析验证

2.3 基于工艺设计的排气消声器压力损失研究

2.4本章小结

3 工艺设计对汽车排气消声器传递损失影响专项研究

3.1 排气消声器声学性能分析方法

3.2 排气消声器传递损失实验台架搭建及仿真分析

3.3 基于工艺设计的排气消声器传递损失研究

3.4 本章小结

4 排气消声器端面加强筋与隔板专项研究

4.1 汽车排气消声器端面静压力受力变形研究

4.2 排气消声器中间隔板静压力受力变形研究

4.3 排气消声器端面和隔板模态研究

4.4 本章小结

5 汽车排气消声器智能设计技术

5.1 基于工艺设计的消声器知识总结

5.2 排气消声器模型参数化表达

5.3 CATIA二次开发简介

5.4 消声器结构智能生成

5.5 消声器工艺设计流程简介

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 论文总结

6.2 后续研究展望

致谢

参考文献