汽車排氣系統(tǒng)管道聲振耦合研究.pdf

1、隨著發(fā)動(dòng)機(jī)比功率不斷提高，汽車性能不斷突破，各類噪聲和振動(dòng)問(wèn)題日益引人重視，排氣系統(tǒng)對(duì)汽車的NVH（Noise, Vibration and Harshness）性能起著關(guān)鍵作用。由于汽車排氣管道是典型的壁板結(jié)構(gòu)，內(nèi)部空腔受發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)、氣流激勵(lì)和路面激勵(lì)等綜合因素的影響，易引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)和氣流振動(dòng)相互作用，產(chǎn)生聲音共鳴，阻礙降噪功能的實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)汽車排氣系統(tǒng)管道進(jìn)行聲振耦合特性的研究具有重要意義。
　　本文針對(duì)某款車尾管噪聲在急加

2、速過(guò)程中出現(xiàn)峰值的現(xiàn)象，以排氣系統(tǒng)前消聲器與后消聲器之間的管道為研究對(duì)象，應(yīng)用有限元和邊界元理論，建立管內(nèi)聲腔－管壁－外聲場(chǎng)的有限元－邊界元耦合模型。進(jìn)行耦合系統(tǒng)的模態(tài)分析，運(yùn)用模態(tài)疊加法得到管道的內(nèi)聲場(chǎng)和振動(dòng)特性，以此研究管道場(chǎng)點(diǎn)的輻射聲場(chǎng)分布。同時(shí)考慮高溫高速氣流帶來(lái)的影響，高溫不僅使氣體的密度、聲速發(fā)生改變，也使結(jié)構(gòu)在熱載荷的作用下產(chǎn)生熱應(yīng)力；高速無(wú)規(guī)則廢氣流經(jīng)管道時(shí)和管壁相互摩擦，產(chǎn)生壁面偶極子氣動(dòng)聲源。考慮以上因素使聲振耦合特

3、性的研究更貼近實(shí)際情況。
　　排氣系統(tǒng)管道的聲振動(dòng)態(tài)特性表明，聲腔－結(jié)構(gòu)的共振是引起噪聲峰值的主要原因。通過(guò)建立簡(jiǎn)單直管道聲振耦合系統(tǒng)，研究壁面厚度、管道直徑等參數(shù)變化對(duì)聲振響應(yīng)特性的影響，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的聲振耦合研究提供指導(dǎo)。根據(jù)簡(jiǎn)單直管道聲振耦合特性的研究結(jié)論，優(yōu)化這款車排氣系統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)，通過(guò)采用避開聲腔和結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的方法，來(lái)削弱管道的輻射噪聲。
　　進(jìn)行排氣噪聲和車內(nèi)噪聲測(cè)試試驗(yàn)，通過(guò)合理制定試驗(yàn)測(cè)試方案、校準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)試設(shè)