隨著改革開放，我國(guó)摩托車工業(yè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，摩托車產(chǎn)量和保有量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。但是，摩托車產(chǎn)量和保有量的增加，也帶來一些安全和環(huán)境污染方面的社會(huì)問題，摩托車的噪聲污染便是其中之一。噪聲污染逐漸成成為主要環(huán)境污染源，控制噪聲成為當(dāng)前迫切的問題。發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲是噪聲的主要部分，它由多種聲源發(fā)出的噪聲組合而成，主要包括空氣動(dòng)力噪聲和結(jié)構(gòu)噪聲?？諝鈩?dòng)力噪聲主要有進(jìn)氣噪聲和排氣噪聲組成。結(jié)構(gòu)噪聲主要是結(jié)構(gòu)受到燃燒激振力和機(jī)械激振力的作用，產(chǎn)生表面振動(dòng)而形成的噪聲。在發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲源中，排氣噪聲約占總噪聲的30%，是所有噪聲源中所占比例較大的一個(gè)，比其他整機(jī)噪聲高出10-15分貝。因此對(duì)摩托車噪聲進(jìn)行控制時(shí)，必須對(duì)排氣噪聲采取措施，即進(jìn)行排氣消聲器設(shè)計(jì)。 上世紀(jì)50年代，Davis、Crocker 等人采用一維波動(dòng)方程，利用截面突變處和體積速度連續(xù)條件的等效電路方法，對(duì)消聲器在無(wú)氣體流速、無(wú)溫度梯度的情況下的消聲單元的四級(jí)參數(shù)矩陣進(jìn)行了研究。Prasad和Crocker考慮了平均流速及現(xiàn)行溫度梯度，推導(dǎo)出直管段的四級(jí)參數(shù)。 較早研究在對(duì)稱的面積突變處激勵(lì)而引起的三維模式聲傳播的是Miles，他使用已知的邊界條件和無(wú)窮級(jí)數(shù)構(gòu)成聲壓和質(zhì)點(diǎn)振速的正交函數(shù)表達(dá)式。七十年代末，EI—Sharkawy和Neyfeh補(bǔ)充了這個(gè)對(duì)稱膨脹腔的三維分析理論。Ih和Lee對(duì)具有平均流速的圓形膨脹腔中的高次模式波效應(yīng)進(jìn)行了研究，得到了傅立葉級(jí)數(shù)形式的聲壓表達(dá)式。 1975年，Young和Crocker先使用有限元法預(yù)測(cè)了膨脹腔消聲器的傳遞損失，他們采用二維矩形單元與拉格朗日函數(shù)法對(duì)二維簡(jiǎn)單膨脹腔進(jìn)行分析，用有限元法計(jì)算四級(jí)參數(shù)；Ross借助于系統(tǒng)有限元分析了三維并聯(lián)禍合聲系統(tǒng)，把兩個(gè)膨脹腔并聯(lián)而成的消聲器分成兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行處理，從而節(jié)省了計(jì)算時(shí)間。 文檔沖億季，好禮樂相隨 mini ipad移動(dòng)硬盤拍立得百度書包 國(guó)外應(yīng)用在摩托車消聲器設(shè)計(jì)上的軟件主要有ANSYS、SYSNOlSE、GT-Power等。 ANSYS是個(gè)強(qiáng)大的有限元分析軟件，主要包括三個(gè)部分:前處理模塊、分析計(jì)算模塊和后處理模塊。其中前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型。分析計(jì)算模塊可以進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析和聲場(chǎng)分析等。應(yīng)用ANSYS可以對(duì)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的消聲器進(jìn)行二維或三維的有限元分析。 SYSNOISE是大型的聲學(xué)計(jì)算分析軟件，在聲學(xué)計(jì)算分析領(lǐng)域中，國(guó)際上占據(jù)地位。SYSNOISE集有限元技術(shù)和邊界元技術(shù)為一身，可以對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的消聲器講行數(shù)值計(jì)算。 GT-Power是基于一維流體動(dòng)力學(xué)的假設(shè)。它提供了繪圖的處理程序，便于用戶設(shè)計(jì)復(fù)雜的消聲器。通過繪圖程序用提供的消聲器基本元件庫(kù)，用戶可以輕松地創(chuàng)建復(fù)雜消聲器模型。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及消聲器進(jìn)行模擬，不僅能預(yù)測(cè)消聲器特性，還能反應(yīng)出不同結(jié)構(gòu)消聲器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。 我國(guó)的消聲器研究起步較晚，大規(guī)模研究是近三十年，許多科技工作者做了大量工作，取得了可喜成果。內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器工作在高溫高速的脈動(dòng)氣流中，高速脈動(dòng)氣流能產(chǎn)生較大的排氣噪聲。 考慮到氣流速度、溫度對(duì)消聲器性能有著重要的影響，黃其柏等人提出了計(jì)及氣流和溫度變化的傳遞矩陣計(jì)算公式，使得傳遞損失的理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果更為接近，但其中速度、溫度的確定只是憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定。董正身等采用二維坐標(biāo)將聲壓作為未知參數(shù)，分析汽車內(nèi)燃機(jī)排氣消聲器內(nèi)二維聲場(chǎng)，計(jì)算的插入損失與實(shí)測(cè)結(jié)果具有很好的一致性，表明了二維有限元模型是分析排氣消聲器的有效方法，并且具有較高的精度。王耀前、陸森林對(duì)一抗性消聲器做了一些合理假設(shè)，建立了該消聲器的數(shù)學(xué)模型，然后充分利用ANSYS軟件強(qiáng)大的前、后處理功能，建立了消聲器的有限元模型，在此基礎(chǔ)上，在消聲器的入口端施加聲壓載荷，求得該消聲器出口端的聲壓，進(jìn)而求得該消聲器的傳遞損失。李豐等利用ANSYS為消聲器建模，并進(jìn)行網(wǎng)格的劃分。然后利用SYSNOISE強(qiáng)大的聲場(chǎng)分析能力對(duì)消聲器內(nèi)部聲壓進(jìn)行分析，計(jì)算消聲器的傳遞損失。謝田峰等利用GT-Power對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及消聲器進(jìn)行模擬，不僅能預(yù)測(cè)消聲器特性，還能反映出不同結(jié)構(gòu)消聲器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。 詳情請(qǐng)見：http://www.dyrisheng.com/