車用消聲器聲固耦合的研究與分析.pdf

1、隨著我國汽車保有量的逐年上漲，噪聲污染問題變得越來越嚴(yán)重，人們對噪聲問題的關(guān)注也越來越高。內(nèi)燃機(jī)噪聲是道路噪聲污染的主要來源，對內(nèi)燃機(jī)的減振降噪一直是學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)在，對內(nèi)燃機(jī)排氣噪聲的控制主要有兩方面的措施，一是從噪聲源的傳播機(jī)理入手，對噪聲源本身進(jìn)行控制。二是在排氣口處安裝排氣消聲器，此方法簡單有效，所以成為國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的方法。在消聲器設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)對消聲器進(jìn)行消聲性能的預(yù)測，這對設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化指導(dǎo)具有重要的意義。研

2、究表明，實(shí)際工況下消聲器的檢測性能與設(shè)計(jì)階段仿真模擬和理論計(jì)算數(shù)據(jù)之間存在有一定的偏差。相關(guān)學(xué)者研究認(rèn)為，這些偏差可能與消聲器聲固耦合、實(shí)際檢測環(huán)境、數(shù)據(jù)測量誤差以及數(shù)據(jù)處理誤差有關(guān)，其中聲固耦合的影響占主要部分。
　　實(shí)際中對消聲器消聲性能的計(jì)算一般都是從聲學(xué)基本方程出發(fā)，將消聲器的壁面做剛性處理，并且不考慮介質(zhì)的流速。但是這樣計(jì)算的結(jié)果一般都與實(shí)際情況有明顯差別，如工況下測得的消聲器的消聲性能與理論模擬之間存在較大差異。當(dāng)需要

3、精確計(jì)算消聲性能而考慮聲固耦合作用的影響時(shí)，壁面振動(dòng)將作為聲學(xué)方程的一個(gè)邊界條件，這增加了微分方程求解的難度。對于聲固耦合問題的求解，一般采用有限元方法，將壁面振動(dòng)作為邊界激勵(lì)條件，將邊界振動(dòng)轉(zhuǎn)化為聲壓波動(dòng)，用邊界振動(dòng)矩陣修正聲學(xué)剛度矩陣，將節(jié)點(diǎn)振動(dòng)與節(jié)點(diǎn)聲壓聯(lián)系起來。求解聲固耦合的影響。
　　文章開始從理論基本公式出發(fā)，詳細(xì)推導(dǎo)了考慮聲固耦合作用下的消聲器聲學(xué)性能的計(jì)算，并利用商用聲學(xué)計(jì)算軟件進(jìn)行對比計(jì)算。研究了結(jié)構(gòu)、壁厚、材料