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4100QB发动机消声器的排气管声学特性仿真分析及试验研究

作　者: 韦玲
导　师: 张昆
学　校: 昆明理工大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 噪声消声器有限元法数值分析声学特性
分类号: U464.134
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 62次
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内容摘要

论文以汽车消声器的排气管为研究对象。根据相关声学理论,运用三维数值方法模拟发动机的排气噪声特性,并反映不同消声器的消声效果,以找到最佳方案。本文以4100QB发动机为例,基于有限元法,通过ANSYS软件建立消声器的三维模型和有限元模型,并运用SYSNOISE软件对其内部声场进行数值计算,分析消声器内部声场的传递特性和压力分布。对排气管进行传递损失仿真计算,并得到结果。在一定转速下,对4100QB发动机排气噪声频谱进行分析,发现消声器在频率2000Hz—3000Hz范围内需要优化。对文中所有消声器进行试验时发现：在中、高频时,安装模型F比安装模型C时,排气噪声平均降低1.3dB(A)；比安装模型A的排气噪声平均降低4.2dB(A)。试验结果表明：降低排气管直径、增加排气管长度和改变排气管形状可以改善消声器的消声效果。研究发现：在一定范围内,消声器排气管直径越小,消声效果越好；排气管较长的消声器在低频段消声效果较差,而在中、高频段的消声效果较好；水平长度相同的消声器,形状为直管的消声器,在中、高频段消声量的增量比形状为弯管的更显著。本次研究为消声器的设计提供了理论指导。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题研究的背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
  1.3 课题研究的主要内容  12-14
第二章消声器的分类及评价指标  14-24
  2.1 内燃机排气噪声的产生和控制  14-15
    2.1.1 排气噪声的产生机理  14
    2.1.2 排气噪声控制的基本理论  14-15
  2.2 排气消声器的结构和分类  15-20
    2.2.1 抗性消声器  15-19
    2.2.2 阻性消声器  19-20
    2.2.3 阻抗复合式消声器  20
  2.3 消声器的性能评价指标  20-23
    2.3.1 声学性能评价指标  20-22
    2.3.2 空气动力性能评价指标  22-23
    2.3.3 机械性能评价指标  23
  2.4 本章小结  23-24
第三章消声器排气管的声学特性仿真分析  24-45
  3.1 软件介绍  24-27
    3.1.1 ANSYS功能简介  24-25
    3.1.2 SYSNOISE功能简介  25-27
  3.2 有限元模型的建立及求解  27-33
    3.2.1 有限元模型的建立  28-30
    3.2.2 有限元模型的求解  30-33
  3.3 计算结果分析  33-44
    3.3.1 传递损失分析  33-38
    3.3.2 内部压力分析  38-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章消声器排气管的噪声试验研究及分析  45-61
  4.1 排气消声器台架试验研究  45-47
    4.1.1 测试方法  45-46
    4.1.2 4100QB柴油机基本参数及实验设备  46
    4.1.3 消声器模型简介及试验过程  46-47
  4.2 排气消声器台架试验结果分析  47-60
    4.2.1 试验数据  47
    4.2.2 数据分析  47-60
  4.3 本章小结  60-61
第五章全文总结与展望  61-63
  5.1 全文总结  61-62
  5.2 消声器研究展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录  67

4100QB发动机消声器的排气管声学特性仿真分析及试验研究

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