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汽车发动机排气系统振动性能及内部流场声场仿真分析

孟强  
【摘要】:对汽车的振动噪声问题的研究,一般是结合汽车乘客的主观感受进行分析,形成所谓汽车的NVH问题,即Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)。汽车NVH不仅是车辆动态特性的直接表现,与车辆动态性能(运动、操纵、强度、寿命、可靠性等)直接相关,是衡量汽车制造质量的一个综合性技术指标。从NVH角度出发,掌握整车振动噪声性能优化技术,是车辆正向设计技术的核心竞争力之一,也是现有车型振动噪声性能改进的重要关键内容。 本文对汽车发动机排气系统NVH的研究内容和研究方法进行了综合性论述,并以试验车型排气系统的振动、噪声及流场分析为基础,利用试验与仿真相互验证的手段进行研究。本文主要进行以下几项工作: 利用VB语言嵌套MATLAB语言编制了相应程序,建立了汽车排气系统振动噪声优化软件,加上数据采集器等硬件支持,形成了汽车排气系统振动噪声优化分析系统。 利用BK 3560D振动噪声测试系统,4508B加速度传感器,4506B加速度传感器及PULSE测试分析软件包进行排气系统自由状态、安装状态两种工况下的模态实验。 根据实际尺寸,建立排气系统的三维模型,进一步导入ANSYS中得到有限元模型后,进行所需的振动、噪声特性分析及谐响应分析。 采用FLUENT流体动力学分析软件对消声器的内部流场特性进行了分析,得到了消声器内部的流体速度及压力分布。 采用SYSNOISE声场分析软件对消声器的内部声场进行了分析,得到了内部的升压分布,并分别计算了考虑流动和不考虑流动时的传递损失。


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