汽车排气消声器性能仿真分析与结构改进

传递损失属于消声器本身的消声性能,通过理论建模并使用声学软件Sysnoise对一款汽车排气消声器的传递损失性能进行了仿真分析,发现该款消声器存在基频和高频消声能力不足;运用现代消声器设计理论对原消声器进行了结构改进,通过仿真分析发现改进后消声器消声效果明显;采用两负载实验法测出原消声器和改进后消声器的传递损失,与仿真预测值吻合良好。     

汽车消声器的声学性能分析与结构优化

针对某三缸发动机排气噪声超出目标限值,将声学性能作为评价指标,利用Virtual.Lab声学有限元模块对排气消声器的声学性能进行仿真分析,对比传递损失试验结果对该声学软件的仿真精度作出评价:Virtual.Lab软件在整个频段与试验值较为接近,能准确的反映消声器的声学性能。根据原排气消声器的传递损失分析结果,提出亥姆霍兹共振腔结构及阻抗复合型结构等参数设计的前后端消声器优化方案。最终对优化后的排气消声器进行尾管噪声试验,确认排气噪声达标。     

小型发电机组消声器声学特性分析及优化

利用声学计算软件Virtual.Lab Acoustics对复杂的小型汽油发电机组消声器的内部声场进行数值计算,得到消声器的传递损失,与消声器各腔体的传递损失进行对比,找出消声器传递损失特征与各腔体关系,针对排气噪声提出传递损失改进目标,优化消声器结构参数,提高了消声器的消声性能。该方法为消声器设计改进提供了较好的参考。     

内燃叉车进气系统消声性能改进设计研究

针对某内燃叉车进气系统噪声问题,对该进气系统消声性能进行了设计与研究,对阻性消声器、扩张式消声器和赫姆霍兹共振消声器的设计计算方法进行了归纳,通过对进气消声器、空气滤清器和进气接管的改进设计,提出了内燃叉车进气系统的整体改进设计方案,利用声学有限元方法对进气系统进行了仿真分析,并通过进气系统进气口噪声测试的方法对改进设计方案进行了评价和验证。仿真分析和噪声试验的结果表明,改进后进气系统的消声性能在总体上得到了显著提高,在发动机怠速和最高速两种工况下的消声性能有2 d B~3 d B的提高,在重点频段上的提高量可以达到4 d B~6 d B。     

膨胀腔消声器声学和阻力特性的研究及应用

针对消声器参数设计和优化问题,利用Virtual.Lab和Fluent仿真计算消声器的声学传递损失、阻力损失。分析腔数变化的条件下,消声器容积、扩张比、腔长的变化对传递损失和阻力损失的影响。结果表明消声器腔数增加会对消声性能有明显改善,侧重考虑腔长和扩张比的消声器消声效果最好;腔数相同的消声器阻力损失相差不大。以某内燃机厂生产的单缸汽油机消声器为例,运用声学有限元软件和CFD软件计算其传递损失和阻力损失,分析原设计消声器的不足,加以改进,提高了其声学性能。并利用噪声分离法,验证了模型的正确性,为消声器设计和改进提供了一定依据。     

共振式消声器声学性能三维时域计算及分析

共振式消声器是改善进排气噪声的重要措施。基于计算流体动力学(CFD)的方法对共振式消声器声学特性进行计算,并通过有限元技术验证了模型与计算结果的准确性。研究流速及温度变化对共振式消声器传递损失的影响规律,结果表明:随流速增加,共振频率处峰值减小,通过频率处传递损失逐渐接近共振峰峰值,消声器频率特性向高频移动,整体消声量下降;随温度增加,共振频率向高频移动,峰值减小,带宽增加;流速、温度对低频处传递损失的影响大于高频。     

氢燃料电池车新型消声器仿真及试验研究

对于氢燃料电池汽车发动机排气噪声的机理研究,设计了一种新型的抗性排气消声器。并且运用声学软件LMS Virtual.lab中的有限元法对传递损失进行了仿真计算,并对该消声器实物在无气流状态下的声学性能进行了试验研究,并且对数据进行了处理。理论与实验结果均表明,在氢燃料电池车需要考虑的频带内,设计的消音器的传递损失可达35dB(A)。     

双穿孔管消声器分析研究

首先用Sysnoise软件对不同穿孔率的消声器传递损失做了分析,发现不同的穿孔率对某些频率的降噪作用相同.为了寻找穿孔率和排气压力的关系,利用Fluent软件对穿孔率不同的消声器内流场做了分析计算,证明减小穿孔率后,虽然流动有序,但是排气压力增大.     

基于计算流体力学计算结果的穿孔管消声器声学性能研究

为了准确研究温度与气体流动对某轿车穿孔管消声器声学性能的影响,建立消声器的结构模型与内部流体域模型,并分别划分流体域的计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)网格与声学有限元网格。利用Fluent软件对消声器内部的温度场与气流速度场进行仿真计算。通过网格映射的方法,将CFD网格上温度、气流速度等数据转移到声学网格中,以CFD计算结果作为声场分析的边界条件,应用声学软件LMS Virtual.Lab Acoustics对消声器内部声场进行数值模拟,得到传递损失曲线。研究结果表明,介质温度升高使传递损失曲线向高频方向移动;存在气体流动时传递损失曲线向低频方向移动,传递损失也有所增加,尤其是在20~200 Hz的低频段内变化较为明显,但总体来看变化幅度不大。     

柴油发电机排气消声器的声学性能研究

为了探究柴油发电机排气消声器的声学性能,以某型针对其排气噪声过大设计的扩张室消声器为例,应用Virtual.Lab软件对其进行了仿真分析。首先分析了扩张室消声器的结构模态,并对其结构及施加的约束进行了优化;分析优化后的结构模态,得出优化后模型前五阶结构模态频率明显升高,成功避开了排气噪声基频。其次分析了优化后消声器内部气流速度和声固耦合效应对优化后模型传声损失的影响,结果表明:经计算所得的消声器内部气流平均速度对于消声器传声损失的影响甚微;声固耦合效应使得消声器的传声损失普遍降低,在其通过频率处变为负值,在其结构模态频率处发生突变。     

液力变矩器泵轮承压面的流场建模与仿真

以纳维—斯托克斯方程为基础,利用粘性液体在叶片承压面处的速度场的已知条件,可以求解液力变矩器叶片承压面处的速度场、压力场、旋度场、应力场。这样就可以得到流场的解析解,即精确解,避免传统处理上的一些缺陷。     

电子测量中的屏蔽技术

本文根据屏蔽性质，简单介绍了电场屏蔽，磁场屏蔽和电磁场屏蔽的原理．详细介绍了实际工作中如何对电测仪器进行保护。     

三维活塞环的有限元模拟分析

以某型号汽油机活塞环第一道气环为研究对象,利用Pro/E建立活塞环的三维几何模型,再导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中,对模型在最大气体爆发压力时的温度场、应力场和耦合场进行有限元分析。为改进活塞环的结构设计和提高其工作可靠性提供了理论依据。     

一种能有效处理平面向量场测量数据的数值技术

用一种新的数值方法再现微分平面向量场离散测量数据。该方法结合光顺技术与有限元概念,同时处理二维测量向量的分量,在测量区域内再现其光顺的向量函数及连续的导数。因对测点分布及边界条件无特殊要求,此方法可用于平面电磁场、温度场及其经物理量场的研究中。数值试验证明了其计算精度与数值稳定性。     

粗糙金属表面接触性能研究

计算粗糙金属表面接触性能时，通常忽略凸体之间的相互影响和应力场、特别是热应力场的影响，这给高副接触性能的计算带来误差。本文在考虑微凸体之间相互影响的基础上，计算了线接触金属摩擦副接触表层中的压力场、温度场及应力场（包括等温应力和热应力场）。结果表明：表面粗糙度对压力分布、温度分布及应力分布均有重要影响；热应力使最大总Ｍｉｓｅｓ应力移向表面，且随βｔ值的增大，总Ｍｉｓｅｓ应力迅速上升。这对研究胶合失效机理和边界膜成膜机理具有重要意义。     

高速小钻头温度与热应力场特性研究

基于传热学和金属切削理论,建立了某型高速钻头温度场模型.利用有限元法,模拟该钻头在典型工况的温度场分布及变化规律,研究了切削速度等参数对温度场的影响,得到了钻头在温度载荷下的应力和变形,计算结果表明,高速钻削最高温度出现在钻头尖部,沿轴向逐渐降低,对于小直径钻头心部与表面温差不显著;最高温度随着转速升高而升高,达到一定值后上升趋势逐渐变缓进而下降;刀具热变形较小,但热变形量可能会影响加工精度,应调整刀具材料或加强冷却;切削温度基本不影响其强度.     

考虑摩擦副接触应力场和冷却流场的湿式离合器温度场分析

温度对湿式离合器摩擦副的摩擦特性和热失效具有重要影响。为了获取湿式离合器温度场的分布规律,建立摩擦副接触应力分布有限元模型和摩擦片沟槽内冷却流场数值计算模型,获得了摩擦副接触应力随离合器接合油压的变化规律和冷却流场对流换热随离合器转速的变化规律。在此基础上,提出考虑离合器摩擦副接触应力分布时变特性和冷却流场分布时变特性的离合器温度场数值计算模型。将所建温度场模型的仿真结果与试验结果作对比,验证了所建温度场模型的正确性。通过计算获得了湿式离合器接合过程中不同钢片在半径和厚度方向的温度分布规律,揭示了摩擦副接触应力场和摩擦片沟槽内冷却流场对离合器温度场的影响规律。结果表明,在离合器摩擦副半径方向上,摩擦副的温度分布规律与接触应力分布规律相一致。而摩擦片沟槽内冷却流场的对流换热主要影响离合器同步阶段的温度分布。     

轴向交变磁场对电场活化烧结工艺温度场影响的数值模拟

提出了在电场活化烧结过程中施加轴向交变磁场与脉冲电场耦合改善烧结体径向温度场以减小其温度差的方法,并对不同大小磁场的作用进行了数值模拟.结果表明:施加轴向交变磁场可使横截面上的最大温度差减少3/4.其原因是交变磁场的感应电流具有集肤效应,可以使试样外部得到更多的热量.试验结果证明了模拟的准确性.     

口模压缩段对塑料挤出流动影响的有限元分析

在塑料挤出成形过程中，压缩段是调节模头流道各部分流量(流速)的主要区段，对熔体的流动具有重要影响。本文采用有限元数值分析方法，计算了熔体在口模内流动的速度场和压力场，定量分析了压缩比和压缩角等压缩段模具结构参数对挤出速度分布、挤出流量和挤出流动均匀性等的影响规律，为优化流道结构参数，提高挤出流动均匀性的研究提供了基础。     

风电制动器的热—结构耦合分析

针对制动器紧急制动时制动盘的旋转运动规律,根据风电制动器的实际结构和热传导的基本理论,建立了制动盘的温度场的数值模型,提出了循环迭代的计算方法,并用ANSYS有限元软件模拟了制动盘的温度场。将温度场中的热单元转化成结构单元实现热-结构的间接耦合,采用184单元刚性梁特性来带动制动盘转动,从而来模拟制动盘的减速运动,在充分考虑温度场和应力场的耦合关系的情况下,提出了分步加载的方法来计算制动盘的应力场。模拟结果表明:制动盘摩擦区域的点的等效应力分布与其温度场的分布基本一致。