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某SUV进气系统噪声分析与改进

虞涵仁  
【摘要】:在发动机低转速和加速运行过程中,进气系统噪声是汽车主要噪声源。为克服传统串并联腔体结构消声器安装空间大、消声量不足等缺点,基于抗性和阻性消声机理,结合空气滤清器的消声功能,发展新型复合进气系统消声器对于提高降噪效果,改善室内乘坐舒适性具有重要的工程应用价值和现实意义。 以国内某越野汽车进气系统噪声为研究对象,开展了进气系统消声装置的声学特性仿真与设计分析工作。 首先,系统研究了空气滤清器、四分之一波长管和传统赫姆霍兹消声器的消声机理,基于平面波理论,利用Matlab软件编程计算、分析了各消声元件的尺寸参数对其传递损失和共振频率的影响。 其次,在分析传统赫姆霍兹消声器声学特性的基础上,建立了赫姆霍兹消声器、并联共振腔结构与新型耦合共振型结构的声学有限元计算模型;并基于主管道平面波假设与传递矩阵方法,推导了传递损失计算公式;计算、分析、比较了各结构的消声特性,重点研究了新型结构尺寸参数对其共振频率与传递损失的影响。 最后,建立了该车进气系统声学有限元模型,对比分析了空气滤清器滤芯部分对进气消声器声学特性的影响,并找出了该进气消声器的通过频率及主要降噪频带。基于声学模态分析方法,在空气滤清器高声压集中区布置吸声材料。根据进气消声器传递损失的频率特性,结合空滤器、四分之一波长管、耦合共振型消声器的消声特点,设计了一种新型复合消声装置。 仿真结果表明:新型耦合共振型消声器的消声性能优于传统串并联结构消声器;新型复合消声装置可以显著降低该进气系统噪声。


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