測試和仿真技術(shù)在摩托車噪聲控制中的應(yīng)用
以下為部分測試狀態(tài)圖片:
3 聲學(xué)性能優(yōu)化
診斷測試的結(jié)果明確了進、排氣系統(tǒng)是最主要的噪聲源,分別有1.4dB(A)和1.0dB(A)的改進潛力。如果能對這兩個部件進行有效的聲學(xué)性能優(yōu)化,就可以達到項目的設(shè)定目標(biāo)。
本項目采用邊界元分析軟件 SYSNOISE 來進行部件級聲學(xué)計算。SYSNOISE 是LMS 開發(fā)的用于振動及聲學(xué)計算的專業(yè)軟件,廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶、家用電器等行業(yè)。該軟件可以進行直接/間接非耦合邊界元、耦合邊界元、非耦合有限元、聲輻射等分析。其中,間接非耦合邊界元法因具有網(wǎng)格數(shù)量少、計算時間快、內(nèi)外都可以有介質(zhì)等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。
3.1 排氣系統(tǒng)優(yōu)化
在評價消聲器的聲學(xué)性能時,采用了傳遞損失 TL(Transmission Loss)這一定義。和傳遞函數(shù)不同,傳遞損失是指聲音通過某一系統(tǒng),如消聲器,其進、出口間的聲功率級之差。傳遞損失與聲源無關(guān),并且要求其出口為消聲邊界。
傳遞損失是評價消聲器聲學(xué)性能最重要的參數(shù),測試條件要求相當(dāng)高,現(xiàn)階段國內(nèi)還無法用試驗的辦法來測量,只能用模擬的方式來計算消聲器的傳遞損失。
傳遞損失的公式表達如下:
ASQ 測試分析結(jié)果顯示,原消聲器在200~500Hz 范圍內(nèi)的聲學(xué)性能欠佳,因此計算和優(yōu)化主要圍繞該頻段進行。針對原消聲器存在的容積小、插入管尺寸不合理等問題,應(yīng)用SYSNOISE 建立了四十多種消聲器模型進行對比分析,并綜合考慮各方案的聲學(xué)效果、動力匹配、工藝性等因素,最終確定了三種方案,即:E11、E20 和E28。
下圖為新方案和原消聲器的傳遞損失對比:
3.2 進氣系統(tǒng)優(yōu)化
載體車型原空濾器的主要問題是容積偏小和容腔形狀欠佳,因此重新設(shè)計了十余種方案進行計算和評價。計算模型按照LMS 工程師的建議,在入口處施加一個標(biāo)準(zhǔn)單位的體積加速度激勵,然后考察距離出口1m 遠(yuǎn)的測點處的聲壓級曲線。
下圖為三種改進方案(K2、K3、K8)和原空濾器的1m 聲壓級對比:
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