基于的汽车排气消声器改进设计

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1、万方数据第27卷第4期2013年12月黑龙江工程学院学报(自然科学版)JoumalofHeilon翊iangInstituteofTechnologyV01．27。No．4Dec．，2013基于ANSYS的汽车排气消声器改进设计朱荣福1，臧杰1，那少聃2，王瑛璞1(1．黑龙江工程学院汽车与交通工程学院，黑龙江哈尔滨150050；2．东北林业大学交通学院，黑龙江哈尔滨150046)摘要：建立消声器的ANsYs仿真模型，分析原消声器的消声性能，通过建立三维仿真模型，研究两腔串联的复杂式结构消声器的消声性

2、能，结果表明，改进后增加了消声器低频带的宽度和中频范围内的消声量，同时稳定高频振荡，但在1550Hz和2300Hz仍存在问题，加入端部共振腔后，低频段的消声量明显增加，2300Hz高频带得到改善。关键词：消声器；数值分析；有限元中图分类号：u467．48文献标志码：A文章编号：167卜4679(2013)040055一04ImproVementdesignofVehicleexhaustmufflerbasedonANSYSZHURong—ful，ZANGJiel，NAShao—dan2，WANGY

3、ing—pul(1．CollegeofAutomobileandTrafficEngineering，Heilon幽iangInstituteofTechnology，Harbin150050，China；2．TrafficC011ege，NortheastForestryUniversity，Harbin150046，China)Abstract：AfiniteelementmodelofthemufflerbyusingsoftwareANSYSisestablishedtoanalyzeaco

4、usticattenuationperformanceofprimarymuffler．Byestablishing3DANSYSsimulationmodel，doublechamberseriesconstructionmufflerisresearched．Andanalvsisshowsthatlow—bandwidthandnoiseattenuationoffrequency—bandareincreased，whilefrequencyvibrationismoresteady．But

5、problemsarestillnotsolvedrangingfrom1550Hzto2300Hz．Aresonatorisaddedtothemuffler，andanalysisshowsthatnoiseattenuationinlow—bandincreasesobviously，andthehigh—bandin2300Hzisimproved．Keywords：muffler；numericalanalysis；finiteelement汽车的噪声按照发声来源的不同，可分为气流噪声、金

6、属冲击摩擦、燃烧噪声和振动噪声等，其中，发动机排气噪声是一种特别高的噪声，约占总噪声的30％，一般比发动机的其它噪声要高出10～15dB(A)[卜2】。近年来，随着汽车噪声法规愈加严格，汽车排气消声器的设计得到了重视，国内外学者对汽车排气消声器展开了大量的研究[3。6]，在数值分析这一领域，ANSYS软件得到了广泛的应用，陆森林[71等人利用三维有限元法，用所求得的参数对消声器的性能进行了预估，李建[8]等人应用有限元法对抗性消声器内部声场进行了有限元分析，获得了消声器内部声压级和压力分布情况。以工

7、程课题为背景，利用计算机仿真技术，对某一车型的排气消声器进行改进设计，探讨消声器结构数值模拟收稿日期：2013一05一07基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(11551393)作者简介：朱荣福(1981一)，男，讲师，研究方向：汽车节能与环保设计的方法。1原消声器声学分析通过ANSYS软件建立原消声器的声学模型，选取单元类型FI。UID29、FLUIDl29，其中，FI。U—IDl29用于定义无限外场声学单元，如图1所示。数值模拟通常在中低频分析数据吻合性良好，但在高频带数据严重失真[9]

8、，因此，分析的频段设置在3000Hz以下。在消声器人口处设置声压级恒定，但是频率从0～3000Hz变化的声压。由声学基础公式，假设消声器人口处噪声为85dB，即需要加载5Pa的声压。消声器的主要性能指标不仅仅是消声量，消声频率的范围也十分重要。考虑到消声器频率过高时数据严重失真，确定频段在3000Hz以下。图2给出了谐响应分析的结果，在尾管处选择一点查看其在不同频率下得到的声压值，原消声器万方数据‘壤蛇江『‘件学院学报(自然科学版)第27卷频率的数目和频带的宽度，对最