裝載機(jī)排氣噪聲特性研究及消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，裝載機(jī)得到廣泛應(yīng)用，但是其排氣噪聲過(guò)大的問(wèn)題也越來(lái)越突出，不僅嚴(yán)重影響駕駛員的乘坐舒適性，同時(shí)也降低了工作效率。采取有效措施對(duì)排氣噪聲進(jìn)行控制，具有重要意義，全文圍繞裝載機(jī)排氣噪聲特性及消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
　　本文采用實(shí)驗(yàn)手段測(cè)取了裝載機(jī)的排氣噪聲，并對(duì)排氣噪聲的頻譜構(gòu)成和特性進(jìn)行分析研究，得出排氣噪聲組成中的基頻噪聲和氣柱共振噪聲是噪聲的主要來(lái)源，并且集中在中低頻率段，而抗性消聲器主要用于對(duì)中低頻噪

2、聲的控制。在對(duì)排氣噪聲特性的分析基礎(chǔ)上，針對(duì)課題需要建立抗性消聲器基本消聲結(jié)構(gòu)的模型，利用LMS.Virtural.lab和Fluent分別對(duì)基本消聲結(jié)構(gòu)如擴(kuò)張腔長(zhǎng)度、擴(kuò)張腔直徑、腔體個(gè)數(shù)和兩腔消聲器下腔體不同長(zhǎng)度、偏置出口管不同位置、內(nèi)插管、進(jìn)出口管側(cè)置等的聲學(xué)性能和流體力學(xué)性能進(jìn)行仿真分析，為消聲器的優(yōu)化改進(jìn)提供依據(jù)。采用聲學(xué)性能計(jì)算中的傳遞矩陣法建立消聲器傳遞損失的解析模型、采用流體力學(xué)性能計(jì)算中的半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法建立消聲器壓力損失

3、計(jì)算的解析模型，并且對(duì)所建模型進(jìn)行驗(yàn)證，用拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)生成消聲器基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）對(duì)消聲器參數(shù)進(jìn)行貢獻(xiàn)度分析、主效應(yīng)分析、交互效應(yīng)分析，為進(jìn)一步的優(yōu)化提供依據(jù)。
　　在消聲器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中，分別采用兩種方法即根據(jù)有限元仿真的結(jié)果對(duì)消聲器進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)，基于數(shù)值方法中的自適應(yīng)模擬退火算法（ASA）和多目標(biāo)模擬退火算法（MOSA）對(duì)消聲器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在仿真分析中，內(nèi)插管結(jié)構(gòu)能減少消聲器傳遞損失的通過(guò)頻率，降

4、低壓力損失，對(duì)新設(shè)計(jì)消聲器采用內(nèi)插管結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，消聲器的聲學(xué)性能和流體力學(xué)性能都得到有效改善。在基于解析模型的數(shù)值優(yōu)化方法中，DOE方法能有效辨識(shí)出各參數(shù)對(duì)消聲器傳遞損失的影響，簡(jiǎn)化了消聲器的優(yōu)化模型，提高了優(yōu)化效率，建立消聲器在排氣噪聲峰值頻率處傳遞損失的單目標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化模型，分別采用ASA和MOSA對(duì)消聲器進(jìn)行單目標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化，其中在多目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程中，進(jìn)行了雙目標(biāo)和三目標(biāo)優(yōu)化，結(jié)果表明，單目標(biāo)優(yōu)化可使相應(yīng)峰值頻率處的傳遞損失