汽車發(fā)動機排氣噪聲分析及控制研究

1 發(fā)動機噪聲源及降噪方法
1.1 發(fā)動機振動
1.1.1 發(fā)動機的振動源
1.1.2 扭轉(zhuǎn)振動
1.2.3 曲軸／傳動系彎曲振動及發(fā)動機在車架上的振動
1.2 發(fā)動機噪聲源
1.2.1 燃燒噪聲
1.2.2 機械噪聲
1.2.3 空氣動力噪聲
1.3 發(fā)動機的降噪方法
1.3.1 發(fā)動機噪聲的控制
1.3.2 發(fā)動機部件的隔振措施
1.3.3 隔聲罩的種類
2 管道聲學及排氣系統(tǒng)的性能分析
2.1 管道聲學
2.1.1 管道波動方程與駐波
2.1.2 管道聲阻抗
2.1.3 管口封閉與管口敞開
2.2 消聲元件的性能評價指標
2.2.1 傳遞損失
2.2.2 插入損失
2.2.3 末端聲壓級差值
2.2.4 空氣動力性能評價
2.2.5 幾種消聲性能指標的比較
2.3 消聲元件的聲學分析
2.3.1 消聲元件的分類
2.3.2 消聲單元的設計要求
2.3.3 擴張消聲器
2.3.4 赫姆霍茲消聲器
2.3.5 1／4波長管
2.3.6 1／2波長管
2.4 排氣系統(tǒng)的噪聲控制
2.4.1 排氣系統(tǒng)的組成
2.4.2 排氣系統(tǒng)的功能
2.4.3 排氣系統(tǒng)的噪聲源
2.4.4 溫度對排氣系統(tǒng)的影響
2.4.5 排氣系統(tǒng)的消聲容積
2.4.6 排氣系統(tǒng)的聲品質(zhì)
2.4.7 排氣系統(tǒng)的振動分析
2.4.8 排氣系統(tǒng)的消聲調(diào)節(jié)整體分析
3 消聲器氣流再生噪聲研究
3.1 背景
3.1.1 前言
3.1.2 消聲器氣流再生噪聲的研究現(xiàn)狀
3.1.3 主要研究工作
3.2 消聲器氣流再生噪聲測試
3.2.1 氣流再生噪聲測試原理
3.2.2 氣流再生噪聲測量基礎(chǔ)
3.2.3 入射聲功率測量程序的設計及驗證
3.2.4 入射聲功率測量程序的誤差估計
3.2.5 消聲器氣流再生噪聲試驗臺設計
3.2.6 結(jié)果
3.3 典型消聲單元的氣流再生噪聲總聲功率模型
3.3.1 消聲單元結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
3.3.2 氣流再生噪聲因素影響程度初步分析
3.3.3 氣流再生噪聲總聲功率模型的建立
3.3.4 氣流再生噪聲總聲功率模型的求解
3.3.5 總聲功率模型顯著性驗證
3.3.6 氣流再生噪聲變化規(guī)律
3.3.7 結(jié)果
3.4 消聲器氣流再生噪聲的產(chǎn)生機理
3.4.1 流場數(shù)值分析
3.4.2 氣流再生噪聲的頻譜特征
3.4.3 流場分布特征對氣流再生噪聲強度的影響
3.4.4 輻射效率
3.4.5 結(jié)果
3.5 考慮氣流再生噪聲的消聲器實際消聲量預測
3.5.1 基于總聲功率級模型預測
3.5.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的預測
3.5.3 基于流場分布特征參數(shù)預測
3.5.4 小結(jié)
3.6 共振式消聲器氣流再生噪聲發(fā)生機理
3.6.1 氣流速度對消聲器插入損失的影響
3.6.2 氣流再生噪聲發(fā)生機理
3.6.3 小結(jié)
3.7 本章結(jié)論、創(chuàng)新及后續(xù)研究
3.7.1 前述研究結(jié)論
3.7.2 研究中的創(chuàng)新
3.7.3 后續(xù)研究展望
4 消聲器壓力損失與氣流再生噪聲的關(guān)系研究
4.1 流場計算理論基礎(chǔ)
4.2 基于湍流分布特征系數(shù)的消聲單元壓力損失模型
4.2.1 壓力損失試驗驗證
4.2.2 壓力損失模型建立
4.2.3 應用案例
4.2.4 壓力損失的影響因素分析
4.2.5 結(jié)論
4.3 基于湍渦耗散分布特征系數(shù)的氣流再生噪聲總聲功率模型
4.3.1 總聲功率模型
4.3.2 穿孔板式消聲單元湍渦耗散分布系數(shù)
4.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
4.3.4 結(jié)論
4.4 壓力損失與氣流再生噪聲的映射轉(zhuǎn)化關(guān)系模型研究
4.4.1 映射轉(zhuǎn)化模型
4.4.2 應用案例
4.4.3 結(jié)論
4.5 小結(jié)
5 汽車噪聲控制的典型案例
5.1 某微型客車噪聲控制
5.1.1 測試方法與結(jié)果分析
5.1.2 排氣消聲器和油底殼的改進
5.1.3 噪聲評價
5.1.4 結(jié)論
5.2 某SUV乘用車噪聲控制
5.2.1 考慮氣流再生噪聲的消聲器消聲量預測方法
5.2.2 簡單消聲結(jié)構(gòu)實際消聲量分析及對比
5.2.3 工程應用結(jié)構(gòu)中考慮氣流再生噪聲實際消聲量
5.2.4 結(jié)論
5.3 小結(jié)
6 汽車發(fā)動機排氣系統(tǒng)噪聲的主動控制
6.1 噪聲控制的主動控制基礎(chǔ)
6.1.1 開環(huán)控制和閉環(huán)控制
6.1.2 前饋控制和反饋控制
6.1.3 主動控制和半主動控制
6.1.4 聲品質(zhì)控制
6.2 半主動消聲器的消聲性能研究
6.2.1 工作原理
6.2.2 半主動消聲器低頻消聲性能
6.2.3 高速時消聲器內(nèi)部流場分布
6.2.4 結(jié)論
6.3 排氣噪聲的主動控制系統(tǒng)
6.3.1 控制系統(tǒng)
6.3.2 控制效果
6.4 系統(tǒng)化的技術(shù)
6.4.1 系統(tǒng)分析
6.4.2 采用的工具
6.5 可選擇聲品質(zhì)
參考文獻
附錄
A 簡單擴張腔式消聲單元氣流再生噪聲影響因素分析表
B 消聲單元expl氣流再生噪聲突出峰值頻率與模態(tài)頻率對比
C 側(cè)壁沖擊流臨界速度的確定方法