汽车排气消音器的声学特性仿真及其改进研究

摘要

排气噪声是汽车的主要噪声来源之一，该类噪声属于低频噪声。在城市的噪声来源中，车辆噪声占据很大的比重，因此研究车辆的降噪特性对现实生活有着重大的意义，针对车辆的排气噪声，目前降低该噪声的方式是安装排气消声器。无论是传统消音器还是新型消音器，基本结构都是扩张室、穿孔管以及进出口插入管等组成。本文正是基于排气消声器的基本结构下研究分析汽车排气消声器的声学特性，对排气消声器的性能改进有着重要的意义。
　　本文主要是针对汽车的排气噪声进行分析以及改进研究，目前的理论研究对排气噪声的分析很难形成精确的理论结果，但是随着计算机技术的发展，以及软硬件的革命性更新，为分析计算各种声学参数提供了有力的支持，本文借助计算机仿真以及应用相关的声学理论、平面波理论以及一维、三维数值方法、传递矩阵法等计算方法，计算分析扩张腔式消音器在不同结构参数下的声学特性，利用三维建模软件 SOLIDWORKS和专业声学软件 SYSNOISE模拟分析简单扩张腔式消音器的声学性能，以及分析研究了排气消音器的空气动力学性能，主要包括压力分布以及入口流速对压力损失的影响，从各个方面来综合评估排气消音器的降噪特性。研究结果表明，在一定范围内，扩张比在增大时，传递损失也会随着增加，但扩张比过大时产生再激励噪声，降低消声性能。扩张腔的长度对传递损失的影响不大，但决定了频率特性。插入管的插入长度在一定的频率范围内影响传递损失。汽车排气消音器的空气动力学性能不仅对消音器的声学特性有影响，同时也影响发动机的动力性能和燃油经济性。基于相关的研究内容，针对排气消音器的结构做了优化改进，并进行了性能分析，整体上优化改进后的消音器降噪性能得到了提高。

目录

第1章 绪论

1.1本课题研究的目的和意义

1.2汽车排气消音器在国内外研究的现状

1.3本文的主要研究内容

第2章 消音器声学理论

2.1平面波理论及其传播特性

2.2排气噪声产生机理及特性

2.3 复杂结构类型的消音器计算

2.4本章小结

第3章 排气消音器性能评价指标

3.1噪声评价量

3.2排气消音器的声学性能评价指标

3.3排气消音器的空气动力性能评价指标

3.4排气消音器的机械性能指标

3.5本章小结

第4章 排气消音器的声学性能分析

4.1排气消音器模型的建立

4.2排气消音器的结构参数对声学特性的影响

4.3排气消音器的空气动力学特性

4.4本章小结

第5章 汽车排气消音器技术改进及研究

5.1影响消音器的主要性能参数

5.2排气消音器设计改进原则

5.3排气消音器的优化改进设计

5.4本章小结

第6章 结论与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果