双级膨胀腔消声器声学与阻力特性的CFD仿真分析

使用二维轴对称时域CFD法计算双级膨胀腔消声器在无流和有流条件下的声衰减性能,并与实测结果进行比较。由于时域方法在计算中可以考虑复杂气流流动和介质粘性的影响,因而可以比较准确地预测双级膨胀腔消声器的传递损失。基于定常流动模型,使用Fluent软件预测双级膨胀腔消声器的压力损失,CFD计算结果与实验测量结果吻合良好。     

《不同截面布置的抗性消声器三维声学性能分析》

用三维声学软件来分析不同截面布置对消声器声学性能的影响，发现：(1)当截面布置只改变排列位置或者位置变动比较小时，虽然大体趋势一样，但是部分频段变化较大。(2)当截面布置不同时，消声器的传递损失在比较大的频率范围内有明显区别。根据计算结果，按照具体排气噪声频谱，就可以在一定程度上对消声器进行进一步的优化设计。     

排气消声器声学性能有限元分析研究

消声器结构很难利用纯粹的理论方法算出正确的结果.利用声学软件SYSNOISE计算消声器的传递损失,并研究了扩张比、插入管深度等因素对消声效果影响,为消声器的设计、优化提供了理论依据.     

消声器阻力系数CFD研究及应用

消声器是一种允许气流通过而又能控制气流噪声的装置,本文阐述其类型、应用和特点,要求消声器有较好的声学性能和空气动力性能。消声器的阻力系数体现消声器对气流阻力和压力损失的大小。利用计算流体力学（CFD）方法计算阻力系数,并经实验验证,证明CFD计算方法在消声器阻力系数中的计算可行。以某机械厂生产的叉车消声器为例,用CFD计算其阻力系数,分析原设计中的不足,加以改进,使其阻力系数降低,提高空气动力性能。利用阻力系数来分析消声器性能,在工程实际中有一定的应用价值。     

冰箱压缩机消声器声学特性的数值分析

分析全封闭往复活塞冰箱压缩机的消声器消声性能。利用软件建立不同结构形状进气消声器的有限元模型,通过导入声学软件进行计算,获得一腔室,两腔室消声器和复杂形状消声器内部声场的声压分布及传递损失。分析结构参数对消声性能的影响。     

混合膨胀腔消声器声学性能时域CFD分析

将三维时域CFD法应用于计算混合膨胀腔消声器声学性能。首先介绍了三维时域CFD法的计算原理与过程。接着使用该方法预测了混合膨胀腔消声器传递损失,时域法计算结果与实验测量结果、有限元法计算结果吻合良好。计算结果表明,流阻率对混合膨胀腔消声器消声性能有显著影响。     

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。     

压缩机吸气消声器的声学和阻力特性研究

摘要：吸气消声器主要用于减弱制冷剂吸入压缩部分时产生的进气噪声。针对目前用于往复式压缩机吸气消声器消声频带窄，中高频消声效果不佳的特点，设计出一种多腔室组合的消声器，综合考虑消声器的声学性能和流体特性。在Pro/E中建模完成后，导入ANSYS ICEM CFD中划分网格,在声学仿真软件中分别对最初和新设计后的消声器进行声学仿真。比较两种消声器的传递损失，数值仿真结果显示，新设计的消声器低频消声效果有所降低，中高频消声效果良好，整体消声量提高。最后在 Fluent中仿真消声器的流体性能，以压力损失作为衡量流体性能的标准，得出在设计消声器时，不能为了提高声学性能设计过多的腔室。     

同轴抗性消声器声学和阻力特性的数值计算与分析

使用三维数值方法计算同轴膨胀腔消声器和直通穿孔管消声器的声传递损失和流动阻力损失，详细研究了进出口管插入膨胀腔内部长度以及进出口的结构形状对消声器传递损失和阻力损失的影响。采用锥形和指数形进出口管、进出口导流环以及穿孔管均能有效地降低流动阻力损失，而对消声器的低频消声性能影响较小，但对中高频消声性能影响很大。     

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。     

排气消声器声学性能有限元分析研究（修改稿）

消声器是最常用的用于控制车辆噪声的消声装置,由于消声器结构一般较为复杂,很难再用纯粹的理论方法算出正确的结果。本文利用声学软件SYSNOISE计算消声器的传递损失,并研究了扩张比、插入管深度等因素对消声效果影响,为消声器的设计、优化提供了理论依据。     

《扩张室式消声器声学特性的有限元分析》

应用有限元法分析进出口管同轴扩张室式消声器的声学性能,计算其传递损失并与一维平面波理论计算对比,分析一维平面波理论的适用范围。通过分析出口管偏置消声器,双出口管消声器和两腔消声器的声学性能表明：出口管位置和数量影响消声器中高频消声性能,而两腔消声器则能明显改善消声器中低频的消声效果。     

基于计算流体力学的排气消声器设计

介绍了一种基于CFD的消声器设计方法。首先运用CFD软件模拟了简单膨胀腔的传递损失,并与声传递矩阵法的解析解和三维声边界元法的计算结果相比较,证明了该方法的可靠性;利用该方法设计了某型柴油机的新型排气消声器,将该型柴油机的排气噪声降低了4.2dB（A）。     

分形有限元方法解外域声散射问题

无限声介质中的散射体对声波的散射是研究声与结构相互作用的重要基础，利用分形有限元和常规有限元相结合的方法对中低频段声散射问题进行了分析，由于引用了分形比α和能够自动满足无限远辐射边界条件的全域插值函数、大大降低了未知量的个数，从而可以在较短的计算时间和较低的内存消耗的条件下高效地解决问题。计算例表明这种方法对于求解无界域声场问题是非常有效的。     

抗性消声器消声模型及仿真研究

在建立消声系统数学模型的基础上，通过对常见的抗性排气消声器的结构分析，将基本的消声元件分为7种，在考虑均匀流和线性温度梯度的前提下，推导它们的传递矩阵和抗性消声器的消声模型，并进行模拟仿真研究。     

基于小波有限元的悬臂梁裂纹识别

研究了悬臂梁裂纹识别中的正反问题．即通过裂纹位置和尺寸求解梁的固有频率以及利用梁的固有频率．识别裂纹位置和尺寸。以矩形截面裂纹悬臂梁为例，利用小波有限元方法建立了梁自由振动的有限元模型．其中裂纹被看作为一刚度已知的扭转线弹簧，求解出了系统的固有频率；通过行列式变换，将反问题求解简化为只含线弹簧刚度一个未知数的一元二次方程求根问题，分别做出了以不同固有频率作为输入值时裂纹位置与弹簧刚度之间的解曲线，曲线交点预测出裂纹的位置与尺寸。数值算例证实了算法的有效性，为工程结构裂纹故障预示与诊断提供了新的方法。     

基于声发射及有限元单胞体模型的复合材料拉伸损伤分析

首先对复合材料单向板进行拉伸损伤实验,采用声发射监测其损伤的分布规律和发展过程,然后采用逐步线性加载的方式对三维有限元单胞模型进行应力场数值模拟,通过对应力场分布的分析获取复合材料的损伤机理,并进一步验证声发射监测的准确性.研究结果表明,通过综合运用声发射损伤监测技术与单胞模型有限元应力场数值模拟,分析复合材料拉伸损伤过程的方法是可行的.     

气流影响下的插入管消声器声学特性的实验研究

在管内气流流速10 m/s-100 m/s范围内,对长径比L/D=3.98的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态,腔体声学模态和尾管声学模态对插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明,气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。气流影响下的插入管消声器声学特性与消声器腔体的声学模态和尾管的声学模态关系密切,而消声器腔内气流再生噪声的涡模态对其声学特性影响不大。     

Finite Element and Plate Theory Modeling of Acoustic Emission Waveforms

A comparison was made between two approaches to predict acoustic emission waveforms in thin plates. A normal mode solution method for Mindlin plate theory was used to predict the response of the flexural plate mode to a point source, step-function load, applied on the plate surface. The second approach used a dynamic finite element method to model the problem using equations of motion based on exact linear elasticity. Calculations were made using properties for both isotropic (aluminum) and anisotropic (unidirectional graphite/epoxy composite) materials. For simulations of anisotropic plates, propagation along multiple directions was evaluated. In general, agreement between the two theoretical approaches was good. Discrepancies in the waveforms at longer times were caused by differences in reflections from the lateral plate boundaries. These differences resulted from the fact that the two methods used different boundary conditions. At shorter times in the signals, before reflections, the slight discrepancies in the waveforms were attributed to limitations of Mindlin plate theory, which is an approximate plate theory. The advantages of the finite element method are that it used the exact linear elasticity solutions, and that it can be used to model real source conditions and complicated, finite specimen geometries as well as thick plates. These advantages come at a cost of increased computational difficulty, requiring lengthy calculations on workstations or supercomputers. The Mindlin plate theory solutions, meanwhile, can be quickly generated on personal computers. Specimens with finite geometry can also be modeled. However, only limited simple geometries such as circular or rectangular plates can easily be accommodated with the normal mode solution technique. Likewise, very limited source configurations can be modeled and plate theory is applicable only to thin plates.