传递矩阵法的排气消声器声学性能分析

以某型号的汽车排气消声器为对象,研究其声学性能。由传递矩阵法划分消声器的基本消声单元,并分析消声单元的传递矩阵,得到消声器总的传递矩阵,从而建立该消声器的声学模型。应用Matlab软件编程计算得到消声器的传递损失频率特性。应用有限元仿真软件Fluent和Sysnoise对消声器进行仿真计算,得到准确的传递损失频率特性。通过比较两种方法得到的结果,验证基于传递矩阵法建立的声学模型的准确性,为消声器的优化和改进提供依据。     

汽车消声器声学特性的声传递矩阵分析

根据声传递矩阵法,分析了一种汽车消声器的传递矩阵,计算了该消声器的传递损失。并利用M ATLAB软件,分别分析了进气管内伸长度、排气管内伸长度、支撑板间距、穿孔直径、穿孔管壁厚、穿孔管直径对消声器传递损失的影响。结果表明:从总体趋势上看,进气管内伸长度越大,消声器的平均传递损失越大,但内伸长度为30 mm时消声器的平均传递损失最大;排气管内伸长度越大,消声器的平均传递损失越大,但内伸长度为30 mm时平均传递损失最大。支撑板间距对消声器传递损失影响较小,但当支撑板间距为原始长度时,消声器的平均传递损失最大。穿孔直径越大,消声器的平均传递损失越大。穿孔管壁厚越大,消声器的平均传递损失越小。穿孔管直径越大,消声器的平均传递损失越小。     

汽车排气消声器三维声场分析

采用三维有限元法对某车型排气消声器进行优化设计,根据传递导纳理论对消声器穿孔管和穿孔板进行处理,建立数值模型并进行三维声场仿真分析,获得主副消声器总成的传递损失;运用双负载四传声器法测试消声器传递损失,测试结果表明三维有限元法预测消声器声学性能有较高的精度,根据仿真结果和消声器设计原理,对主消声器进行优化,可提高排气系统声学性能,满足汽车噪声排放法规的要求。     

多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度分析

传递损失作为穿孔管消声器声学性能的评价指标,可以采用有限元法计算。文章提出数值联合仿真方法计算其传递损失,并与试验结果进行对比验证。进而采用该方法结合正交实验法研究多腔穿孔管消声器传递损失参数灵敏度。研究结果表明,数值联合仿真方法可以准确计算穿孔管消声器传递损失,比传统方法节省2/3的时间。在中频段,进出口管半径、扩张腔半径和第一腔结构参数对多腔穿孔管消声器传递损失影响明显。     

三角截面内管的阻抗复合消声器声学特性研究

以三角截面内管阻抗复合型消声器为研究对象,推导其消声量数学表达式,基于GT-POWER软件建立消声器传递损失和阻力损失计算仿真模型,分析消声器结构、材料参数与消声性能的关系,得到孔径、穿孔率、变径管倾角、吸声材料及容重对消声器传递损失及背压的影响规律,并通过实验验证仿真结果的正确性。研究结果可为具有三角截面消声器的设计和优化提供参考。     

赫姆霍兹共振消声器结构参数对消声性能的影响

推导基本传递矩阵建立数学模型,运用Matlab编制程序,仿真计算赫姆霍兹共振式消声器的插入损失随频率、结构参数变化的三维图.仿真结果表明:消声器共振腔体积、主管道截面积等结构参数分别对消声器共振频率和消声量有着重要影响,且对消声器设计及改进有着重要的指导意义.     

空压机排气放空复合消声器设计与性能分析

为降低空压机的高压排气放空气流噪声,给出了节流降压板、片式消声通道及小孔喷注层的消声性能经验公式计算方法,设计了一款适用于排气放空气流的复合消声器。在Virtual. Lab中建立了复合消声器的声学有限元模型,开展了消声器的传递损失性能分析。仿真结果表明:声学有限元仿真与经验公式计算的传递损失结果较为接近;所设计的高压排气放空复合消声器在20 Hz~3 000 Hz宽频段内具有理想的消声效果,平均消声量可达57 dB。     

消声器中频声学性能的计算测量方法

传统的消声器声学性能计算和实验测量都是在消声器进出口管道作为平面波声场的条件下进行,当进出口管道内出现有高阶模态激发的三维声场时,这些计算方法和实验测量方法就不再适用。由此,采用消声器进出口管道内加径向隔板的方法来计算消声器的声学性能,当原来管道声场中出现高阶模态时,仍然可以用平面波方法计算消声器的传递损失。应用该方法对进气滤清消声器进行传递损失数值计算,在原来进出口管道的平面波声场范围内,计算结果与传统方法计算结果均接近实验的测量结果,验证了该方法预测消声器声学性能的可行性。进而在所设计的消声器中频声学性能实验测试台架上,用声波分解法对阻性消声器进行传递损失测试,实验测量结果和有限元仿真结果也吻合良好。     

排气消声器传递损失的实验测量与分析

介绍消声器传递损失的测量方法,包括声波分解法、两负载法、两声源法和脉冲法。在消声器声学性能试验台上采用两负载法测量无流和有流时简单膨胀腔和直通穿孔管消声器的传递损失。测量结果表明：穿孔率对穿孔管消声器低频消声性能影响较小,对中高频消声性能影响较大,增加穿孔率能够拓宽穿孔管消声器的有效消声频率范围;气流对直通穿孔管消声器的声学性能有一定影响,穿孔率越低影响越大,随着流速的增加,低频段传递损失变化不大,高频段的传递损失显著增加。     

排气消声器的声学特性研究及其优化设计

为提高某发动机消声器的消声量,文章依据传递矩阵法对该消声器进行结构的优化改进,取得了令人满意的效果。文章依据推导得出的改进后的传递矩阵公式,对某发动机消声器及其改进模型进行建模,对其内部声学问题进行了理论研究和分析,分析结果表明：改进方案三的消声器结构可有效增加声波的反射,增大声能的损耗,使传递损失提高15dB,验证了改进后消声器消声性能的改善情况。     

Topology design of reactive mufflers for enhancing their acoustic attenuation performance and flow characteristics simultaneously

When seeking to enhance the acoustic attenuation performance of a reactive muffler, it is necessary to ensure that the flow resistance does not increase significantly. To date, there have been very few attempts to simultaneously optimize the transmission loss and pressure drop of a muffler. In this study, a multiobjective topology optimization problem is formulated to maximize the transmission loss at a target frequency and minimize the pressure drop simultaneously. The objective function in the formulation is given as the sum of weighted transmission loss and weighted pressure drop. The effect of the weighting factors on the optimal topologies of a muffler is investigated. Furthermore, the physical interpretation of partition layouts of optimized mufflers is discussed. The proposed muffler design method involving multiobjective topology optimization is compared with the previous muffler design method that involves single‐objective topology optimization to maximize only the transmission loss. The most important advantage of this study is shown by considering numerical results; the proposed muffler design method is applicable to nonconcentric expansion chamber mufflers, unlike the previous muffler design method. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

穿孔管串并联耦合消声结构研究

涡轮增压器进气管道的气动噪声严重影响着汽车的安全性和舒适度,由于穿孔管对中高频率宽频噪声具有良好的消声性能,因而得到广泛应用.该文设计一种模块化穿孔管串并联耦合的消声器结构,在分析消声器在常温无流与气固耦合状态下的模态频率与振型的基础上,研究气流流速对消声器模态频率和振型的影响规律以及消声器内部的气流再生噪声,气流的存...     

压缩机消声器特性的数值分析与实验研究

建立了压缩机消声器内部声场的三维有限元模型，该模型考虑了压缩机消声器结构和边界条件方面的特殊性，可以计算压缩机消声器的传声损失。同时，将双传声器驻波管测量材料声阻抗的原理，推广到四传声器法测量压缩机消声器的传声损失。通过用单节膨胀消声器的验证，以及在某型压缩机消声器的数值解析和试验分析表明：本文采用的数值计算方法和建立传声损失测试装置是可以应用于压缩机消声器这种复杂对象的。     

泡沫铝消声器的优化与仿真分析

基于多目标优化软件ISIGHT,运用多岛遗传算法对泡沫铝消声器进行优化设计。在不改变泡沫铝消声器整体结构的基础上,对消声器的进口管、出口管以及中间管的长度和直径尺寸进行修改,并分别在FLUENT和SYSNOISE中对优化前后的消声器进行仿真分析。结果表明：优化后的泡沫铝消声器的传声损失比优化前平均提高了5 dB左右,压力损失降低了11 %左右,优化后的泡沫铝消声器具有更好的声学性能和空气动力学性能。     

Topology optimization of muffler internal partitions for improving acoustical attenuation performance

The internal partition configuration of an expansion chamber muffler affects significantly its acoustical transmission characteristics, but the use of systematic optimization methods to muffler design problems is rare. The main objective of this research is to maximize the transmission loss at target frequencies by optimizing partition layouts inside a muffler chamber by formulating an acoustical topology optimization problem. The selected target frequencies include the deep frequencies of a nominal muffler in order to see the critical effects of partition configurations on the acoustical transmission characteristics. The effects of partition volume constraint ratios are also investigated and physics behind the optimized layouts is investigated. Numerical results show that mufflers with optimized partition layouts outperform nominal mufflers considerably, but the shapes and locations of the optimized partitions should be much different from those of conventional partitions. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于传递函数的消声器传声损失测量技术研究

传统的消声器传声损失测量通常是在单末端边界条件下,将消声器上、下游侧作为2个独立声学系统,分别测量上游侧入射功率和下游侧透射功率,进而计算确定其传声损失,该方法未能完全考虑消声器下游侧末端反射波对上游侧的耦合效应,限制了传声损失的测量精度.因此,为了完整计及下游侧末端反射波对上游侧的耦合,提出了基于传递函数的4传声器位置、双末端边界条件传声损失测量方法.并给出了提高传递函数测量精度的传递函数修正算法.在此基础上,对典型扩张式消声器进行了传声损失测量分析,实验结果与理论分析具有良好一致性.     

复杂结构消声器消声特性的数值分析及结构优化

由于复杂结构消声器的内部声场比较复杂，平面波理论无法准确预测其分布，为了计算复杂结构消声器的消声特性，并进一步提高消声器的声学性能，在基本假设的前提下，合理处理进出口及壁面的边界条件。建立消声器内部声场的三维有限元模型，计算消声器的传递损失（TL）。然后，分析了不同的结构参数（隔板位置、内插管位置、进口管位置）对消声器的传递损失的影响，并优化了消声器的结构参数，有效地提高了消声器的消声性能，使得压缩机整机噪声降低了3．2dB，验证了该分析方法的可行性，为复杂结构消声器的设计提供了参考依据。     

挖掘机消声器声学性能的改进

摘 要：首先对某款现有挖掘机排气消声器进行声学分析,采用声学软件LMS Virtual. Lab计算出该消声器各频段的传递损失（TL）。然后分析不同结构参数对消声器消声性能的影响,根据分析结果优化其结构。最后比较分析结果,消声器的消声性能得到进一步的提高,为消声器的优化设计提供参考数据。