汽车排气系统数值分析方法的研究

摘要

本文在总结各种汽车排气系统数值分析方法的基础上,以消声器为例,从一维、 二维、系统和优化等四个角度对消声器进行了详细的研究,建立了四个理论模型,提出了一种有效的用于汽车排气系统控制设计和整体优化的新方法.本文给出的四种模型均可应用于各种车型的排气系统的定性和定量分析,同时,所提出的新方法适用范围广,对实际消声器的规划制定和优化设计都具有理论借鉴意义.本文的主要结论是:1.一维模型包括两种计算方法,一种忽略发动机的所排出的气流对消声器的影响,另一种考虑了它的影响,与实验进行了对比,得到了较好的消声效果,给出了125消声器的消声量图谱;2.二维模型包括有限元、有限差分和边界元等方法和模型,由于消声器的内部边界的复杂性,从实用和可行两个角度出发,选择利用有限元方法对消声器内声场分布可进行分析;3.系统模型是利用了图论和矩阵理论的方法对消声器进行了系统化的分析,不单单考虑消声器,而把滤清器,发动机和化油器统一起来考虑为进、排气系统.作为说明的例子,将125摩托车的进、排气系统进行了系统化的结构和性能分析,得到了量化的优选方法和最终的优化方案.4.优化模型以一维模型为理论基础,运用优化理论对消声器进行了结构和性能上的分析,以消声量为目标函数,以消声器的各个结构参数作为优化变量,可对消声器进行了优化分析.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1本文研究的背景和意义

1.2噪声基本原理

1.3噪声控制基本理论

1.4排气消声器国内外研究进展

1.5本报告研究的内容

第2章一维模型

2.1引言

2.2一维声学理论基础

2.3一维理论模型

2.4网络单元传递矩阵

2.5 XF125消声器的一维数值计算

2.6本章小节

第3章二维模型

3.1引言

3.2有限元理论模型

3.3边界元理论模型

3.4消声器声学边界条件分析

3.5 XF125消声器的二维数值计算

3.6本章小结

第4章系统模型

4.1引言

4.2数学表述

4.3本章小结

第5章优化模型

5.1引言

5.2消声器优化方案

5.3本章小结

结论

参考文献

博士后工作期间发表的论文

致谢