船用柴油機排氣消聲器聲學仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、為了快速實現(xiàn)消聲器的設計及優(yōu)化，本文選擇了可以快速計算的傳統(tǒng)傳遞矩陣法以及前處理較簡單的無網格法這兩種方法進行了相關研究。
　　從聲–電類比原理出發(fā)，在推導簡單管道結構聲學傳遞矩陣的基礎上，基于一維聲學平面波理論，利用基本聲學單元之間的串、并聯(lián)關系，進行了消聲器聲學性能仿真計算軟件的相關研究，并對仿真設計軟件的總體思路、平臺運行環(huán)境、界面規(guī)化、軟件框架等作了較細致的介紹。
　　將最近十幾年新興的無網格法引入腔體聲學數(shù)值計算。

2、對無網格法數(shù)值計算中經常遇到的邊界條件的處理方法進行了闡述。對比分析直接配點型和Hermite型無網格法在邊界處理上的特點，針對含有導數(shù)邊界聲學問題的處理方式結合實例探討。
　　分析了配點型無網格法聲學計算精度影響因素，其中重點研究了波數(shù)、邊界類型、配點類型、配點數(shù)和形參大小對結果的影響。通過與解析解或參考解對比，分析這些因素的作用規(guī)律。由于其中一些因素的作用規(guī)律仍缺乏嚴謹?shù)臄?shù)學理論推導，故對聲學實例的分析總結就顯得尤為重要，這為

3、將無網格法更好地應用于聲學計算奠定了基礎。
　　針對聲學計算容易出現(xiàn)的色散問題，引入遞階單元分解法，并結合弱變分原理進行無網格法數(shù)值計算，通過應用不同階數(shù)的遞階單元，色散問題得到了改善。
　　為考察無網格法對吸聲阻抗邊界的處理效果，在L形腔體中定義了多個聲學吸聲阻抗邊界，通過與參考解對比，證明了無網格法較好的數(shù)值計算能力。
　　通過設置入口聲壓，出口設置為無反射端邊界，其他邊界為壁面絕對硬邊界對消聲器進行了聲學無網格法

4、數(shù)值計算，以較少的節(jié)點數(shù)取得了較好的計算結果。
　　通過和具有較密節(jié)點的有限元法以及實驗等的對比，驗證了擴維至三維后消聲器聲學無網格法數(shù)值計算的正確性。無網格法不需要過多的節(jié)點數(shù)目，即可獲得與有限元法和實驗比較吻合的結果，且通過與實驗方法對比，高頻處結果明顯優(yōu)于有限元法。此外，無網格法在前期處理中無需借助有限元法所必需的網格單元信息，只需要散布在求解域中的節(jié)點即可完成對消聲器聲學的數(shù)值計算，這為提高設計效率、降低計算資源消耗提供了