复合式汽车消声器的声学特性研究

摘要

随着我国经济的快速发展，我国国民收入的不断提高，汽车作为一种快捷便利的交通工具进入人们的生活。同时，由汽车产生的交通噪声日益严重，噪声危害越来越受到关注。车辆的排气噪声是汽车的主要噪声源之一，排气消声器是控制汽车排气噪声的主要降噪装置，是目前最有效的汽车降噪方法。因此，排气消声器的消声特性直接影响到汽车的整车噪声质量。本文通过三维声振软件的计算和分析，对消声器的声学特性进行系统研究。
　　本文分析了目前国内外消声器的研究现状，为研究提供了方向；对消声器声学理论知识的研究，为消声器数学模型的建立及其降噪特性研究奠定了理论基础。
　　文中采用有限元法计算分析消声器的声学特性。在CATIA中建立了单节扩张式消声器和复合式消声器的结构模型，利用有限元分析软件HYPERMESH对消声器的几何模型进行网格划分，最后将消声器的有限元网格模型导入到声振软件SYSNOISE中进行模拟仿真分析，对消声器的传递损失、声场分布和流速分布进行研究。
　　通过计算分析单节扩张式消声器和复合式消声器的传递损失等声学性能，得出：一维平面波理论对高频噪声分析不适用；扩张比决定消声器传递损失的幅值，对消声器的消声频率带宽没有影响；扩张室长度能够改变消声器的消声频率带宽而对传递损失大小无关；复合消声器的声学降噪性能在多数频率范围是其内部简单消声元件声学性能的叠加；消声器在有流体流速作用时，传递损失趋势上与无流体流动时一致，通过频率有较大提高；在中低频时，复合式消声器有更好降噪性能。
　　本文的研究内容为消声器的降噪性能分析和优化设计提供参考。

目录

第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 汽车消声器的研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 消声器理论基础

2.1 声学基础理论

2.2 噪声频谱分析

2.3 噪声评价

2.4 排气系统噪声

2.5本章小结

第3章 消声器的种类性能和数学模型

3.1 消声器声学性能及评价量

3.2 消声器种类

3.3声波方程

3.4 消声器的数值计算

3.5 消声器的数学模型

3.6本章小结

第4章 消声器声学特性的有限元分析

4.1 单节扩张式消声器的声学特性分析

4.2 复合消声器的声学特性分析

4.3 共振腔对消声器声学性能的影响

4.4 本章小结

第5章 研究结论与展望

5.1 结论

5.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果