汽車排氣系統(tǒng)管道聲振耦合研究.pdf

1、隨著發(fā)動機(jī)比功率不斷提高，汽車性能不斷突破，各類噪聲和振動問題日益引人重視，排氣系統(tǒng)對汽車的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)動機(jī)激勵、氣流激勵和路面激勵等綜合因素的影響，易引起結(jié)構(gòu)振動和氣流振動相互作用，產(chǎn)生聲音共鳴，阻礙降噪功能的實現(xiàn)。因此，對汽車排氣系統(tǒng)管道進(jìn)行聲振耦合特性的研究具有重要意義。
　　本文針對某款車尾管噪聲在急加

2、速過程中出現(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)聲場和振動特性，以此研究管道場點(diǎn)的輻射聲場分布。同時考慮高溫高速氣流帶來的影響，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；高速無規(guī)則廢氣流經(jīng)管道時和管壁相互摩擦，產(chǎn)生壁面偶極子氣動聲源?？紤]以上因素使聲振耦合特

3、性的研究更貼近實際情況。
　　排氣系統(tǒng)管道的聲振動態(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。通過建立簡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)，通過采用避開聲腔和結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率的方法，來削弱管道的輻射噪聲。
　　進(jìn)行排氣噪聲和車內(nèi)噪聲測試試驗，通過合理制定試驗測試方案、校準(zhǔn)試驗測試設(shè)