全地域四輪車消聲器消聲性能仿真與改進(jìn).pdf

1、傳統(tǒng)的排氣系統(tǒng)內(nèi)消聲器設(shè)計(jì)主要根據(jù)一維平面波理論,但該理論難以正確模擬三維的波動(dòng),計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。有限元三維數(shù)值方法能對(duì)排氣系統(tǒng)性能進(jìn)行準(zhǔn)確模擬,并能考慮到多種外界因素的影響,是改進(jìn)設(shè)計(jì)的有效方法。本文針對(duì)某400全地域四輪車的消聲器,采用有限元方法分別建立了該消聲器的振動(dòng)模型和聲場模型。對(duì)模型進(jìn)行了振動(dòng)分析和聲場分析,并根據(jù)工廠的要求提出了改進(jìn)方案,最后通過道路試驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的可行性。首先對(duì)簡單擴(kuò)張腔、加插入管的擴(kuò)張腔和共振腔分別進(jìn)

2、行了一維和三維有限元方法的計(jì)算,并進(jìn)行了比較,得出了三維方法更為準(zhǔn)確和可行的結(jié)論,并了解了每種消聲單元的不同特性,為以后的改進(jìn)提供了依據(jù)。然后,在UG環(huán)境下建立了原消聲器的三維幾何模型,根據(jù)振動(dòng)分析的特點(diǎn),對(duì)模型進(jìn)行幾何清理,網(wǎng)格劃分,得到了振動(dòng)分析模型。對(duì)模型分別進(jìn)行了自由模態(tài)和約束模態(tài)的計(jì)算,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,振動(dòng)特性分析結(jié)果表明了三維實(shí)體模型的準(zhǔn)確性,以及再生噪聲產(chǎn)生的可能性。利用建立的幾何模型,根據(jù)聲場計(jì)算的特點(diǎn),得到了聲

3、場分析有限元模型,分別進(jìn)行了原消聲器的總體消聲性能和各腔消聲性能的計(jì)算和分析,在了解原消聲器設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上,對(duì)消聲器進(jìn)行了初步縮短,根據(jù)新法規(guī)的要求,將改進(jìn)重點(diǎn)放在了原來的第五腔上。針對(duì)第五腔,分別提出了共振腔和擴(kuò)張腔兩套方案,其中共振腔方案不滿足改進(jìn)要求,擴(kuò)張腔方案在中高頻處能夠滿足改進(jìn)要求,低頻處的消聲效果較原消聲器稍差。按照新法規(guī)進(jìn)行了道路試驗(yàn),結(jié)果表明改進(jìn)結(jié)果滿足法規(guī)要求,但定置噪聲較原消聲器差。最后,為了提高消聲器在低頻的消