农用柴油机排气消声器声学性能优化研究

针对农用柴油机在工作过程中产生的排气噪声较大的问题,提出一种直通式并联微穿孔消声器结构,利用近似模型结合多岛遗传算法(multi-island genetic algorithm,MIGA)对消声器进行优化。为了探究结构参数对声学性能的影响规律,得到降噪性能较好的一组消声器结构参数,基于声学有限元方法计算了0-3000Hz的传递损失,采用拉丁超立方抽样对5个设计变量进行采样,建立了径向基神经网络近似模型,并验证其计算精度;最后,结合多岛遗传算法对RBF模型进行优化。结果表明,参数优化设计后的消声器在目标频段内平均传递损失由27.4dB增加到了34.5dB,提高了7.1dB,满足了降噪要求,优化效率得到提高,消声性能得到改善。

并联对冲式消声器结构因子声学性能影响规律研究

为有效减少柴油机在工作过程所产生的排气噪声,本文提出一种并联对冲式消声器结构方案,对其受结构因子声学性能的影响规律进行研究,探究进排气管管径、进排气管长度、排气内插管长度、对冲管长度、对冲管数量等结构因子在0-4000Hz频域内对传递损失的影响规律。研究发现,较小的进气管管径、较少的对冲管数量、较小的对冲管管径以及较长的对冲管长度均可以有效提高并联对冲式消声器传递损失,较长的排气内插管长度可有效提高中低频段传递损失,而排气管管径对并联对冲式消声器的声学传递损失影响不大。

车用轻量化进气消音器强度CAE设计计算分析

本设计主要工作是设计出一款结构紧凑合理,材料为全塑料高密聚乙烯的进气消音器,采用CAE设计分析方法对进气消音器的强度进行计算分析。CAE软件能够提供从分析部分部件性能到系统级设计所需的全部工具,用于众多类型的汽车仿真分析,针对塑料零部件的设计分析,能够仿真对结构整体性能,塑料件尤其重视对整体性能的仿真结果,而不是关注局部特性。通过计算结果分析找出薄弱环节,提出改进方案,确保结构改进强度。

并联对冲式消声器流场特性研究

以168F农用单缸柴油机为研究对象,针对其噪声控制提出了一种并联对冲式消声器,利用仿真软件对其开展内部三维流场模拟,分析其速度场、温度场及压力场的分布情况,从其速度矢量图判断该消声器内部各位置气体的流向进而初步判断消声器内部声反射和声吸收情况。本文研究结果可为阻抗复合消声器的设计与优化提供一定的参考依据。

船舶球鼻艏导流罩声障板参数对艉部声场的影响

本文研究了声障板相关参数对球鼻艏导流罩内声纳艉部声场的影响。对某舰缩比模型罩建立了有限元模型,然后运用有限元法声学分析软件,计算了某些频率下声源定向发射的声衰减特性和声场特性。计算结果与已进行的模型罩消声水池的试验结果吻合良好。

消声室自由声场的CAD及其某些结果的讨论

本文介绍了作者运用文献[3]中消声室自由声场的镜象法计算公式，制作出消声室自由声场的CAD。根据这个软件计算出来的几点关于消声室自由声场的结果，可能值得建筑师和应用声学工作者们注意。

声品质排气消声器的正向设计方法

为提升某乘用车急加速工况下排气噪声的运动感,通过控制排气噪声主要阶次声压级和能量配比从而达到改善排气声品质的目标。从典型消声器结构单元消声频率与阶次对应关系入手,推导典型消声单元传递损失与排气噪声的阶次相关性;基于某乘用车排气系统消声器模型设计四组正交组合方案,采用CAE方法研究抗性消声器结构对阶次噪声的影响规律,总结出排气噪声中四阶成分与六阶成分对扩张腔结构参数、四阶成分对共振腔结构参数、二阶成分对赫尔姆兹谐振腔结构参数变化敏感的规律。以此为依据正向设计消声器,实现排气噪声阶次成分调整。加工样件并进行排气噪声尾管试验,证明排气噪声阶次成分分布满足设计要求,主观感受声品质满足运动感目标。该研究可为消声器正向开发及声品质目标实现提供借鉴。

抗性消声器单元压力损失的仿真分析

为复杂抗性消声器的设计和后期优化做准备,采用FLUENT软件,对扩张管、内插管、穿孔板和穿孔管式的消声单元的压力损失进行数值仿真分析,首先通过半经验公式与数值仿真分析方法对不同进气速度下的扩张管的压力损失进行对比,验证了后者的正确性;然后通过对各种消声器单元设置不同的结构参数(扩张比、穿孔率等)和进气速度,最终获得上述各种因素对抗性消声器单元压力损失的影响规律。该研究有助于减少甚至消除消声器优化设计的盲目性,提高设计水平。

复杂穿孔板结构消声器传递损失研究

为分析穿孔板结构参数对穿孔板消声器传递损失的影响,以某车用消声器为研究对象,利用有限元方法建立该复杂穿孔板消声器声学模型,并基于两负载法搭建实验台,验证模型的正确性。在此基础上,分析孔隙率、孔径、板厚等穿孔板结构参数对消声器传递损失的影响。结果表明,随着孔隙率的增大,低频传递损失峰值向高频方向移动,中高频频带变宽;随着孔径的增大,传递损失变化不大,高频频带变宽;随着板厚的增加,高频传递损失变大。研究结果对复杂穿孔板结构消声器设计及结构优化具有一定的指导意义。

天然气管道泄漏声场特性研究

根据莱特希尔理论可确定天然气管道泄漏处声源为四极子声源,用声强方程和莱特希尔气动力声方程,推导出天然气管道泄漏喷流噪声强度与喷流速度间的关系式。用Matlab软件对天然气管道泄漏声场进行数值模拟,分析了天然气管道泄漏时的声场分布及声压级。结果表明,管道内声波形成驻波且整体声压都很大,管道外为四极子声源所产生的声场,声波的辐射和衰减较快;随着泄漏孔直径D和管内运行压力p0的增大,声场声压p和声压级SPL也增大。该项研究为天然气管道泄漏的进一步研究提供了理论基础。

管口声辐射特性在消声器出口端应用的研究

声音通过管道传播到管口有一定的反射特性,研究这一特性将其应用于消声器出口端,提高消声器性能。计算出管口的声阻抗,作为出口边界条件代入Virtual.Lab Acoustics软件中计算消声器出口端的消声性能,使计算结果能反映出管口的声辐射特性。计算研究显示,在保持相同的流通面积下,消声器采用多出口管,管径缩小反射现象更剧烈,能够起到提高消声性能的作用,并开展了相应的试验研究,验证了这一结果。研究工作对消声器管口的设计有一定借鉴作用。

球形钢丝绳隔振器的数值仿真方法

为了研究球形钢丝绳隔振器的力学性能,本文提出一种新的建模和仿真方法,通过实验和仿真结果的对比验证仿真方法的有效性。将6×19+IWS的钢丝绳结构简化为6×1+IWS结构,由钢丝绳拉伸实验获得芯股和侧股的实际弹性模量,用Abaqus/Explicit算法模拟球形钢丝绳隔振器的准静态压缩过程。通过对球形钢丝绳隔振器进行仿真研究,得到与实验一致的力学特性。随着球形钢丝绳隔振器压缩时位移逐渐增加,其刚度逐渐降低,仿真与实验结果误差在9%以内,验证了仿真方法的有效性,为进一步研究结构参数对球形钢丝绳隔振器力学性能的影响提供参考。

管道有源消声器的传输函数分析与实现

本文讨论管道有源消声器中初级传声器，次级声源，监测传声器典型布置情况下其传输函数的分析并导出了管道有源消声器中控制器传输函数的普遍公式。在简化条件下的特例即为一般文献所得出的公式。同时通过理论分析、实际测量方法或采用系统辨识技术和自适应控制技术讨论了管道有源消声器控制的传输函数的实现方法，可用以指导设计。

排气消声器的设计及性能仿真分析

利用基于三维声波波动方程的有限元软件ANSYS对设计的某型重型卡车排气消声器进行声学仿真分析,计算得到其在（0~2000）Hz各频率上的声压等值线图,并计算得到传递损失曲线。将消声器性能测试所得结果与仿真结果相比较,发现在分析频段内消声量能较好的吻合,证明该方法是高效可行的,能较准确地预测消声器性能。相对传统的经验类比法和传递矩阵法,在设计理论和计算方法上都有很大提高,能够有效减少消声器基于一维平面波理论设计所带来的误差,对企业实际生产具有重要意义。

发动机消声室设计工程实例

发动机是拖拉机噪声的主要声源。为了解决拖拉机噪声问题就需要建造相应的试验设施,发动机整机半消声室就是其中一项。针对典型的工程实例,从消声室的结构形式入手,依据振动与声学原理,探讨了固体传声与振动声辐射问题,建立了一套发动机半消声室的隔振消声设计方法,成功地解决了消声室背景噪声问题。

“健康住宅”楼板隔声技术探讨

本文结合健康住宅试点工程“浪琴湾”与“北奥”两个项目在提高楼板的撞击声隔声性能的具体工程实践,重点介绍了“浮筑地板隔声技术”的材料选用、构造设计、施工工艺及施工过程应注意的问题。从经济技术上阐明“浮筑地板隔声技术”具备一定推广应用的意义。