全地域四輪車消聲器消聲性能仿真與改進.pdf

1、傳統(tǒng)的排氣系統(tǒng)內消聲器設計主要根據一維平面波理論,但該理論難以正確模擬三維的波動,計算結果不準確。有限元三維數值方法能對排氣系統(tǒng)性能進行準確模擬,并能考慮到多種外界因素的影響,是改進設計的有效方法。本文針對某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模型和聲場模型。對模型進行了振動分析和聲場分析,并根據工廠的要求提出了改進方案,最后通過道路試驗驗證了該方案的可行性。首先對簡單擴張腔、加插入管的擴張腔和共振腔分別進

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

3、場分析有限元模型,分別進行了原消聲器的總體消聲性能和各腔消聲性能的計算和分析,在了解原消聲器設計意圖的基礎上,對消聲器進行了初步縮短,根據新法規(guī)的要求,將改進重點放在了原來的第五腔上。針對第五腔,分別提出了共振腔和擴張腔兩套方案,其中共振腔方案不滿足改進要求,擴張腔方案在中高頻處能夠滿足改進要求,低頻處的消聲效果較原消聲器稍差。按照新法規(guī)進行了道路試驗,結果表明改進結果滿足法規(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