消声器的设计制造技术 本文论述了微穿孔板声学结构的机理特点及其在吸声、消声及隔声领域的应用，并提供了本安百利辅机厂消声器的产品设计性能、规格以及制造工艺技术，可供专业人员参考。 【关键词】微穿孔板 吸声 消声 喷阻 岩棉 一、 前言 著名的声学专家、科学院院士马大猷教授一九七五年在《中国科学》上发表了独创的《微穿孔板吸声结构的理论和设计》论文。二十多年来，根据马先生的理论，微穿孔板结构得到了迅速发展，并在各个领域广泛应用。我安百利电力辅机厂是把马先生的理论应用于实践的单位之一，生产制造了各种规格的不同类型的消声器，并将小孔喷注和微穿孔板吸声结构成功结合于抗阻型消声器中,并采用不锈钢制造,使消声器不怕水，耐温防火，清洁，无污染，可耐高温，耐腐蚀，能承受高连气流冲击。经过上百家电厂及大型锅炉排汽使用后,在吸声降噪方面已经得到实践经验。被列为重要环保降噪工程单位。 本文重点介绍微穿孔板消声器的设计制造技术,同时概述微穿孔板的加工制造技术。小孔喷注消声器的设计制造请看下一篇 二、 微穿孔板吸声结构： 在板厚小于1.0毫米的薄板上穿以孔径小于1.0毫米的微孔，穿孔率在1～5%之间，后部留有一定的厚度（5～20cm）的空气层，空腔内不填任何吸声材料，这样即构成了微穿孔板吸声结构。常用单层或双层微穿孔板结构形式。微穿孔板吸声结构是一种低声质量、高声阻的共振吸声结构，其性能介于多孔吸声材料和共振吸声结构之间，其吸声频带宽度可优于常规的穿孔板共振吸声结构。研究表明，表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度，主要由微穿孔板结构的声质量m和声阻r来决定，而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p有关。微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z（以空气的特性阻抗ρC为单位）用式（1）计算： z=r+jwm=jctg(WD/C) （1） 式中： ρ -- 空气密度（公斤/厘米3）； C -- 空气中声速（米/秒）； D -- 腔深（穿孔板与后壁的距离）（毫米）； m -- 相对声质量； r -- 相对声阻； w -- 角频率，W=2πf(f为频率)； 而r和m分别由式（2）（3）表达： r=atkr/dzp （2） m=(0.294)×10-3tkm/p （3） 式中： t-- 板厚（毫米） d-- 孔径（毫米） p-- 穿孔率（%） kr-- 声阻系数 kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t km--声质量系数 km=1+(1+(1/(9+(x2/2))))+0.85d/t 其中x=ab f，a和b为常数，对于绝热板a=0.147,b=0.32对于导热板a=0.235，b=0.21。声吸收的角频带宽度，近似地由r/m决定，此值越大，吸声的频带越宽。 r/m=(l/d2)×(kr/km) (4) 式中 l-- 常数，对于金属板l=1140,而隔热板l=500。 上式也可以用式（5）表达 r/m=50f((kr/km)/x2) (5) 而kr/km的近似计算式为 kr/km=0.5＋0.1x＋0.005x2 (6) 利用以上各式就可以从要求的r、m 、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。由于微穿孔板的孔径很小且稀，基声阻r值比普通穿孔板大得多，而声质量m又很小，故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多，一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到6～10个1/3信频程以上。这就是微穿孔板吸声结构最大的特点。
Q/CC 汽车排气消声器技术条件 Automotive exhaust muffler technology specification xx汽车股份有限公司发布
目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语 (1) 4 技术要求 (2) 5 试验方法 (3) 6 检验规则 (6) 7 标志、包装、运输、贮存、质量保证 (7)
前言 本标准是对Q/CC JT003—2006《汽车排气消声器技术条件》的修订。 本标准修订过程中主要参考了QC/T 631-1999 《汽车排气消声器性能技术条件》和QC/T 630-1999 《汽车排气消声器性能试验方法》这两个行业标准，同时也参考了日本等主要汽车生产国的最新相关标准制定的。 本标准与Q/CC JT003—2006相比，主要变化如下： ----删除了“4 技术要求”中的抗回火性能、防火要求等项； ----删除了“4 技术要求”中的加速行驶试验； ----增加了“5 试验方法”中详细的试验步骤； ----增加了“5 试验方法”中有关填充纤维材料的消声系统或部件的附加技术条件； ----增加了“8 质量保证”。 本标准自实施之日起，代替Q/CC JT003—2006。 本标准的附录A是资料性附录。 本标准由xx汽车股份有限公司技术研究院提出。 本标准由xx汽车股份有限公司技术研究院标准化科归口。 本标准起草单位：xx汽车股份有限公司技术研究院开发中心、K平台部。 本标准主要起草人：曾雷、马立辉。
汽车消声器是409L材质，相当于中国牌号0Cr11Ti 焊丝用E309-15或E316-15或E308-15都可以的． 409L 主要化学成分：C%:0.008，Cr%:11.2，Ti%:0.23 具体特性：低碳409钢，添加了Ti，焊接性及加工性优秀 用途：汽车排气管、集装箱、热交换器等焊接后不需要热处理的情况 不锈钢排气管最好用409L不锈钢的 409L耐热不锈钢的特点及优点 409L不锈钢对腐蚀、高温和疲劳的抵抗性强，可实现排气系统部件的寿命化和轻量化。 409L抗高温性强，可实现高效率的发动机及排气系统，并减少排气系统的厚度，可减少废气的排放。 409L成本低廉，柔韧性好，成材率高，容易更换，属于环保性新产品。 409L不锈钢具有优良的耐腐蚀性，适合于延长汽车寿命和汽车的轻量化，且作为可回收再利用的环保材料，GM、Ford、Volkswagen、DaimlerChrysler等主要汽车厂商在排气系统方面100％采用不锈钢。 汽车排气系统将汽车发动机所产生的高温、高速燃烧废气进行处理后，把它排出汽车外部。排气系统的主要功能在于减少震动和噪音，而且将废气进行再燃烧后，把它转换成清净的气体。 汽车排气系统是汽车部件中最长的部件，该系统要承受极大的温度变化(-20～850℃)和高温、高速排气气体的高频震动，而且处于汽车内变化最大、最
复杂的环境中，409L可承受的温度极限为(-20～6`50℃)。 力学性能 热处理ó0.2/MPaób/MPaδ(%) 硬度HBW 退火、钢板≤8.00 ≥275≥415 ≥20 ≤197 409L/S40903不锈钢的锻造工艺规范 预热/℃始锻温度/℃终锻温度/℃冷却方式 760 1040~1120 705~790 空冷 409L/S40903不锈钢的热处理 退火温度为780~950℃，快冷或缓冷，硬度≤197HBW。 409L/S40903不锈钢的用途 409L/S40903不锈钢主要用于制造汽车排气处理装置。 化学成分 409L/S40903不锈钢的化学成分(质量分数，%) 标准钢号C≤ Cr Ti N≤ Nb≤ Ni≤ Si≤ Mn≤ P≤ S≤ 美国ASTM 409L/S40903 0.030 10.5~11.7 6×C~0.75 - 0.50 1.00 1.00 0.040 0.030 - 409L/S40903不锈钢的牌号对照：国际ISO X2CrTi12；欧洲EN X2CrTi12/1.4512；日本JIS SUH409L。 409L/S40903不锈钢的特性 409L/S40903钢是超低碳铁素体不锈钢，抗氧化性能较好，焊接性能好。 低铬铁素体不锈钢0Cr11Ti(AISI409),00Cr11Ti(AISI409L)的焊接性
1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南； 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发
2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道，可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后，通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点，当分别带消声器和带空管时，测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下，使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初，需要了解如下信息，作为设计输入： 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数； 2、整车底盘走向，空间布局； 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求； 4、噪声标准的制定； （1）、插入损失大于35dB； （2）、整车车外加速噪声小于74 dB； 4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩，因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地，消声器的容量有如下的计算公式： Ｖm＝k×P Ｖm＝消声器的容量（L） K＝0.14 P＝输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定
消音器设计计算书 由于中国当前对消音器的设计, 还没有统一的标准规范能够遵照执行, 大多数厂家均根据自己的经验来设计制作, 且技术又相对保密的。因此本消音器的设计, 经查阅大量资料, 采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为: 蒸汽排放绝对压力: 40 kg/ cm2, 排汽温度: 390℃, 蒸汽比容ρ: 0.0721 m3/ kg, 排汽流量 Q: 8t/h; 噪声达到110dB以上, 要求消音器的噪声小于85dB 的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压, 预先消耗部分声能, 再dB与小孔降噪相结合, 达到较高的消声量; 其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理, 经过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论, 从发声机理上使它的干扰噪声减少, 由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比, 若喷口直径变小, 喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频, 于是低频噪声被降低, 高频噪声反而增高, 当孔径小到一定值
( 达到mm级) , 实验表明, 当孔径≤4mm时具有移频作用, 喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围( 听觉最敏感的区域250~5000赫兹) ; 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替, 便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑, 孔径不能选得过小, 因为过小的孔径不但难于加工, 同时易于堵塞, 影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小, 适当设计通流截面, 使高压气体经过节流孔板时, 压力都能最大限度地降低到临界值。这样经过多级节流孔板串联, 就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例, 因此把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空, 这样能使消音器内流速控制在临界流速下, 不致产生激波噪声, 压力在最大限度地降到临界值, 使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小, 小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄, 这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力一般是给定的, 当排放压力较高时, 为了取得所需的消声值, 经过几次节流降压, 使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计; 一般情况下, 节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降, 设节流孔板级数为n, 临界压力比为q (q＜1) , 可得:
消音器设计计算书 由于我国目前对消音器的设计，还没有统一的标准规范可以遵照执行，大多数厂家均根据自己的经验来设计制作，且技术又相对保密的。因此本消音器的设计，经查阅大量资料，采用科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，采用节流降压与小孔消音的原理结合现场实际情况来设计解决环境噪声超标的难题。 消音器的工艺参数为：蒸汽排放绝对压力：40 kg/ cm2，排汽温度：390℃，蒸汽比容ρ：0.0721 m3/ kg，排汽流量Q：8t/h； 噪声达到110dB以上，要求消音器的噪声小于85dB的环保要求。 一、设计原理。 复合式小孔喷注消音器是利用节流作用降低小孔喷注前的驻压，预先消耗部分声能，再dB与小孔降噪相结合，达到较高的消声量；其原理是利用节流降压与小孔喷注两种消声机理，通过适当结构复合而成的。 1. 小孔喷注消音器 小孔喷注消音器的设计机理是根据科学院声学研究所马大猷教授等人提出的小孔喷注噪声极其控制理论，从发声机理上使它的干扰噪声减少，由于喷注噪声峰值频率与喷口直径成反比，若喷口直径变小，喷口辐射的噪声能量将丛低频移向高频，于是低频噪声被降低，高频噪声反而增高，当孔径小到一定值（达到mm 级），实验表明，当孔径≤4mm时具有移频作用，喷注噪声将移
到人耳不敏感的频率范围（听觉最敏感的区域250~5000赫兹）； 根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降低可听声的目的。从实用角度考虑，孔径不能选得过小，因为过小的孔径不仅难于加工，同时易于堵塞，影响排汽。一般选用直径1~3mm的小孔为宜。 2.节流降压消音器 节流降压消音器是利用节流降压原理而制成的。根据排汽流量的大小，适当设计通流截面，使高压气体通过节流孔板时，压力都能最大限度地降低到临界值。这样通过多级节流孔板串联，就能把排空的一次压降分散到若干个小的压降。由于排汽噪声功率与压力降的高次方成正比例，所以把压力突变排空改为压力在消音器内就逐渐降下来再排空，这样能使消音器内流速控制在临界流速下，不致产生激波噪声，压力在最大限度地降到临界值，使消音器获得较好的消声效果。同时节流降压后小孔喷注层的驻压大大变小，小孔喷注层强度设计所需的壁厚也大为减薄，这样给小孔喷注层的钻孔加工减小难度。 消音器入口处的压力通常是给定的，当排放压力较高时，为了取得所需的消声值，经过几次节流降压，使汽体进入小孔喷注前的压力由消音器入口处的压力P1按比例降低设计；通常情况下，节流降压消音器的各级压力选择为等比级数下降，设节流孔板级数为n，临界压力比为q (q＜1) ，可得： n g P P q （1）后前 根据气体状态方程、连续性方程和临界流速公式，由资料可
消声器的基本知识 消声器是控制空气动力性噪声往外传播的有效设备。它可以看作是管道系统的一个组成部分，在内部做声学处理后，可以减弱噪声的产生与传播，且不影响气流通过，在空气动力性机械设备进、出口气流道口安装一台消声器，可以使进、出口噪声消声量达到10-40db(A)，相应地响度降低50%-93%，主观感觉有明显效果。 消声器按消声原理可以分为：阻性消声器、抗性消声器、微孔消声器、阻抗性复合消声器。 阻性消声器具有吸收中高频声，加工制造简单等特点。 抗性消声器具有针对性强，中低频吸收效果好，不用吸声材料等特点。 微孔消声器是一种新型消声器，该消声器具有低、中频宽带消声性能。主要用于电厂高压、高温排气放空等。 阻抗性复合消声器具有消声频带宽等特点。主要用于声级很高、低中频宽带噪声的消声。 评价消声器的性能有两个方面：一是消声器的空气动力性能气动性评价；二是消声器的消声性能评价。气动性能不但是评价消声器好坏的一个重要指标，也是衡量消声器是否具有实用价值的标志。选用或设计消声器时，首先要考虑到消声器压力损失必须在许可的极限范围之内，其次要满足噪声标准的要求，这两个方面却一不可。 阻性消声器： 阻性消声器的种类很多，按照气流通道的几何形状可分为通道片式消声器、通道拆板式消声器、双圆筒式消声器、室式(迷宫式)消声器、蜂窝状消声器、菱形消声器、正弦波形消声器及圆筒插管式消声器。阻性消声器的消声原理是利用声阻进行消声的，也就是说，在推导消声量的计算公式时，仅仅考虑声阻碍对消声的贡献，而忽略声抗的影响。在实际工程中，常常利用吸声材料来制作阻性消声器，以达到降低噪声的目的。这是由于当声波通过衬贴有多孔吸声材料的管道时，声波将激发多孔材料中无数小孔内空气分子的振动。其中一部分声能将用于克服摩擦阻力和粘滞力，而变为热能。一般的说，阻性消声器具有良好的中高频消声性能，而低频性能则较差。然而只要适当增加吸声材料的厚度、密度以及选用较低的空隙率，低中频消声性能就能大大改善，从而可以做成宽频带阻性消声器。 抗性消声器： 抗性消声器可以分为5种基本形式：扩张室消声器、共鸣型消声器、干涉型消声器、损耗型消声器和文氏型消声器。 消声原理：扩张室消声器一是利用管道的裁面突变，即声阻抗的变化使沿管道传播的声波向声源方向反射回去；二是利用扩张室和内插管的长度，使向前传播的波和管子不同界面反射的声波差一个180度的相位、从而使二者振幅相等、相位相反，互相干涉，达到最理想的消声效果。共鸣型消声器常用于消除管道传播的低频(350Hz以下)噪声。干涉型消声器的消声原理足将声波分成两路，在管道上装设一排通管，使管道长度为通管长度的2倍。管道长度等于要消除的声
汽车消声器加工工艺流程及设备介绍 现在国人虽然提倡节能减排，但对汽车的热衷度仍是不减，城市上的交通拥堵，但是农村的买车市场正在一步步扩张，过去村子里几乎看不到车，现在谁家买辆汽车都不是什么稀奇的事情了，随汽车而来带动的产业链更是如雨后春笋般的竞相浮出像汽车内饰，汽车装具，汽车美容，汽车钣金喷漆，汽车零部件等行业火爆经营。 汽车消声器属于汽车零部件的一种，它是汽车排气系统（汽车排气系统由排气歧管，排气管，催化转换器，排气温度传感器，消声器和排气尾管等组成）的一个重要组成部分。，汽车消声器也是在各地火热销售，对于汽车消声器人们对他的了解也渐渐深入，具体汽车消声器是怎样做的呢？它的加工工艺流程是怎样的呢？具体需要有什么加工设备呢？我们来看一下。 壹.汽车消声器设备的工艺流程： 做汽车消声器首先需要将成卷的板材用剪板机裁好，裁好合适尺寸用成圆机卷成圆桶形状，然后可以中缝焊接成圆桶，也可以用打口机将中缝结合两边正反折弯，然后搭接用液压压花机压出花纹，然后就是成型机将桶身可以做成多种规格形状，如圆形，方形，椭圆形，三角形等，再次就是用翻边机进行桶身两端翻边，翻边完成后，就是将桶身与两端的盖子结合了，这就要用封桶机了，桶身制作完成以后，另外还需要弯管机，胀管机，缩管机等管材加工设备对排气管进行加工，将加工好的桶与管子焊接到一起就可以了，一支汽车消声器就这样做好了。
贰.汽车消声器的主要加工设备： 一、汽车消声器桶底、桶盖、桶内挡板制造设备：冲床或液压机两台，模具一套 二、汽车消声器桶身制造设备： 1.料剪切设备：剪板机一台 2.桶身卷板设备：两辊成圆机一台 3.中缝设备：打口机一台，压花机机一台 或者全自动直缝焊接设备
、微孔板吸声结构的理论 在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔径小于等于1.0mm的微孔，穿孔率为1～5%， 消声器 后部留有一定的厚度（5-20cm）空气层，该层不填任何吸声材料，这样即构成了微穿孔板吸声结构。它是一种低声质量，高声阻的共振吸声结构，其研究表明，表征微穿孔板吸声特性的吸声系数和频带宽度，主要由微穿孔板的声质量m和声阻r来决定，而这两个因素又与微孔直径d及穿孔率p 有关。微穿孔板吸声结构的相对声阻抗Z（以空气的特性阻抗ρC为单位）用式（1）计算： Z=r+jwm=jctg(WD/C)（1） 式中： ρ--空气密度（kg/cm3）； C--空气中声速（m/s）； D--腔深（mm）； m--相对声质量； r--相对声阻； w--角频率，W=2πf(f为频率)； 而r和m分别由式（2）（3）表达： r=atkr/dzp（2） m=(0.294)×10-3tkm/p（3） 式中： t--板厚（毫米） d--孔径（毫米） p--穿孔率（%） kr--声阻系数kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/t km--声质量系数km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t 其中x=abf，a和b为常数，对于绝热板a=0.147,b=0.32；对于导热板a=0.235，b=0.21
消声器 。声吸收的角频带宽度，近似地由r/m决定，此值越大，吸声的频带越宽。r/m=(l/d2)×(kr/km)(4) 式中l--常数，对于金属板l=1140,而隔热板l=500。上式也可以用式（5）表达： r/m=50f((kr/km)/x2)(5) 而kr/km的近似计算式为： kr/km=0.5+0.1x+0.005x2(6) 利用以上各式就可以从要求的r、m、f求出微穿孔板吸声结构的x、d、t、p等参量。由于微穿孔板的孔径很小且稀，基声阻r值比普通穿孔板大得多，而声质量m又很小，故吸声频带比普通穿孔板共振吸声结构大得多，一般性能较好的单层或双层微穿孔板吸声结构的吸声频带宽度可以达到 6～10个1/3信频程以上。这就是微穿孔板吸声结构最大的特点。 共振时的最大吸声系数α0为α0=4r/(1+r)2(7) 具体设计微穿孔板吸声结构时，可通过计算，也可查图表，计算结果与实测结果相近。在实际工程中为了扩大吸声频带的宽度，往往采用不同孔径、不同穿孔率的双层或多层微穿孔板复合结构。 二、微穿孔板理论在抗喷阻消声器设计中的应用 利用微穿孔板声学结构设计制造的消声器种类很多，主要型为抗喷阻型消声器。该型式消声器是用不锈钢穿孔薄板制成，因该九台消声器是用于石化单位，空气腐蚀性比较大，故穿孔板后的空气层内填装的吸声材料为耐腐蚀金属软丝布。利用吸声材料的阻性吸声原理，进一步达到降噪消声的作用，
直通穿孔管消声器声学性能计算及分析 季振林 （哈尔滨工程大学动力与核能工程学院，黑龙江哈尔滨150001） 摘 要：一维解析法和三维子结构边界元法被用于预测直通穿孔管消声器的消声性能.单腔直通穿孔管消声器传递 损失的预测结果与实验测量结果比较表明：一维解析法只适合于消声器的低频声学分析；对于高频声学性能的精确预测需要使用三维处理方法.进而边界元法被应用于研究穿孔率和几何参数对直通穿孔管消声器消声性能的影响.增加穿孔率能够拓宽消声器的有效消声频率范围.中心管部分穿孔时，消声器的传递损失在平面波域内呈现出拱形衰减和轴向共振的叠加，合理选择穿孔段长度和位置以匹配共振和通过频率能够获得理想的宽带消声效果.使用双级膨胀腔能够大大改善直通穿孔管消声器的中频消声性能.关键词：穿孔管消声器；消声性能；边界元法中图分类号：T B 535.2 文献标识码：A 文章编号：1006-7043（2005）03-0302-05 Acoustic attenuati on p erf or m ance calcul ati on and anal y sis of strai g ht -t hrou g h p erf orated t ube silencers JI Zhen-li n （S choo l o f Pow er and n uclear Ener gy En g i neeri n g ，H arb i n En g i neeri n g U n ivers it y ，H arb i n 150001，Ch i na ） Abstract ：A one-di m ensional anal y tical a pp roach and a t hree-di m ensional substruct ure boundar y ele m ent m et hod （BEM ）are develo p ed to p redict t he acoustic attenuation p erf or m ance o f strai g ht-t hrou g h p erf orated t ube silenc-ers.C om p arisons o f trans m ission loss p redictions w it h ex p eri m ental results f or si n g le cha m ber strai g ht-t hrou g h p erf orated t ube silencers ill ustrated t hat t he t hree-di m ensional a pp roach is needed f or accurate p rediction at hi g h-er fre C uencies ， while t he one-di m ensional anal y tical a pp roach p rovi des a reasonable accurac y at low er fre C uencies onl y .T he BEM w as t hen used to i nvesti g ate t he eff ects o f p orosit y and g eom etrical p ara m eters on t he acoustic attenuation p erf or m ance o f strai g ht-t hrou g h p erf orated t ube silencers.I ncreasi n g t he p orosit y m a y ex p and t he eff ecti ve acoustic attenuation to hi g her fre C uenc y .T he trans m ission loss o f silencer w it h p artiall y -p erf orated t ube exhi bits a su p er p osition o f dom e attenuation and ax ial resonance i n t he p lane w ave re g ion.B y choosi n g t he len g t h and location o f p erf orated section to m atch t he resonances w it h t he trou g hs o f t he silencer ，a desirable broadband acoustic attenuation m a y be obtai ned.T he double ex p ansion cha m ber m a y g reatl y i m p rove t he no ise attenuation p erf or m ance o f strai g ht t hrou g h p erf orated t ube silencers i n t he m i ddle fre C uenc y ran g e. K e y words ：p erf orated t ube silencer ； acoustic attenuation p erf or m ance ；boundar y ele m ent m et hod （BEM ）收稿日期：2004-06-29. 基金项目：哈尔滨市科学研究基金资助项目（2004A FLX J010）.作者简介：季振林（1965-），男，教授，博士生导师. 由于直通穿孔管消声器具有极低的流动阻力损失和良好的消声性能，已被广泛应用于内燃机进排气噪声控制.一维频域和时域方法虽已被应用于预 测直通穿孔管消声器的消声性能［1-3］ ，但只适用于 消声器的低频声学分析.为精确预测消声器的高频 消声性能，需要使用三维数值方法.w an g 等［4］ 应用 边界元法计算了同轴穿孔管共振器的传递损失.他们分别使用边界元法来模拟由穿孔结构分开的2个声学域，然后使用速度连续性和穿孔阻抗边界条件获得整个系统节点上声压和质点振速形成的方程组.Ji 和S ela m et ［5］提出了一种多域边界元法预测三通穿孔管消声器的消声特性，数值预测结果与实验测量结果吻合良好.尽管一维解析法和三维数值法 第26卷第3期哈尔滨工程大学学报V o l .26N.32005年6月 Journal o f H arbi n En g i neeri n g U ni versit y Jun.2005
计算并设计一消声器，用于频率为100Hz的发动机排气消声器，消声量不小于30dB，需选定已知内壁管壁厚，开孔个数，每个孔直径，扩张室直径，排气管道直径为5cm，用三维软件画出设计图。 消声器类型消声原理主要应用 阻性消声器(中高频)多孔性吸声材料的吸收 风机、通风空调、燃气轮机 等设备的进、排气噪声 抗性消声器(低频好)管道阻抗变化所产生的声反 射和耗损 空压机的进气噪声、内燃 机、汽车的排气噪声等 阻抗复合型消声器联合阻性消声器和抗性消声 器的消声机理 采用阻性消声器、抗性消声 器的场所 扩散消声器改变喷注结构、降低喷口的压 力和流速 高温、高压、高速气流等高 声强噪音 噪声按声音的频率可分为：＜400Hz的低频噪声、400～1000Hz的中频噪声及＞1000Hz的高频噪声。根据设计要求及各种消声器的适用范围，选用抗性消声器进行设计改进。 抗性消声器 消声原理：通过控制声抗的大小来进行消声的。与阻性消声器不同，它不使用吸声材料而是在管道上接截面积突变的管段或旁接共振腔，声波在管道截面的突然扩张(或收缩)，造成通道内声阻抗突变，使声波传播方向发生改变，某些频率的声波在声阻抗突变的界面发生反射、干涉等现象，从而在消声器的外测，达到了消声的目的。
消声的频率特性：具有中、低频消声性能。 适用范围：消除空压机、内燃机、汽车排气噪声（气体流速较高气速的情况） 抗性消声器具有的特点： （1）不需要使用多孔吸声材料 （2）耐高温、抗潮 （3）流速较大，洁净 （4）对低频、窄带噪声有较好的效果。 常用抗性消声器的类型： （1）扩张室式消声器 （2）共振腔消声器 （3）干涉式消声器 按共振腔消声器进行设计： （1）倍频带消声量不小于30dB，由式： K L+ 102 ? = lg 20 ) 1( 302 K + 10 = lg 20 ) 1( 查表 不同频带下的消声量△L 与K值的关系 频带 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2 3 4 5 6 8 10 15 类别 倍频 1.1 1.2 2.4 3.6 4.8 7.5 9.5 12.8 1 5.2 17 18.6 20 23 27 带 1/3倍 2.5 6.2 9.0 11.2 1 3.0 16.4 19 22.6 25.1 27 28.5 31 33 36.5 频带 2 / 4
毕业设计(论文)开题报告题目：汽车消声器角板冲压模具设计
过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺[10]。 2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1本课题研究的主要内容 （1）对给定零件进行工艺分析并确定工艺方案； （2）模具总体结构设计及相关工艺计算； （3）进行模具零部件的设计； （4）绘制模具装配图和非标准件的零件图； （5）完成模具的proe三维造型； （6）编写设计说明书（论文）； 消声器角板（如下图） （三维及二维） 图2.11二维图
图2.12三维图 2.2采用的研究方案、研究方法或措施 本次设计按照工艺分析——工艺方案确定——模具结构设计的思路进行。 (1) 方案对该工件包括落料、冲孔、弯曲三个基本工序，可有以下三个工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，最后弯曲。采用单工序模生产；方案二：落料——冲孔复合模，弯曲单工序模。方案三：冲孔—切口—弯曲—落料，采用级进冲模[11]。 (2) 方案分析 方案一：结构简单，需要三道工序三幅模具，模具制作简单，易于生产，适合于小批量的生产[12]；方案二：该方案经计算可落料冲孔复合和弯曲单工序模，只需要2幅模具，生产效率高，但是复合模具制造成本高，调整维修较麻烦[13]。方案三：生产效率高，但是模具设计和制造复杂[14]。 (3) 方案确定闰土机械外文翻译成品某宝dian 因为方案一使用的模具设计相对简单，适合刚学习冲压模具设计者，所以选择方案一。 3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 3.1本课题研究的重点及难点 (1)通过对消声器角板的工艺分析，确定工作的重点主要集中在模具工作部分零件的设计（比如：凸模、凹模、凸凹模），然后进行各种固定板的设计和相关尺寸计算和校核[15]。 (2)设计时前后工序的关联性以及模具的关联性，合理安排工序，尽量使模具的结构
汽车消声器及排气管的 设计非常实用 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
消声器及排气管的设计 消声器及排气管的设计 消声器的主要作用是降低发动机的排气噪声，并使高温废气能安全有效地排出。消声器作为排气管道的一部分，应保证其排气畅通、阻力小及足够强度。消声器要经受500~700。C高温排气，保证在汽车规定的行驶里程内，不损坏、不失去消声效果。 １、消声器的主要结构形式 汽车消声器按消声原理与结构可分为抗性消声器、阻性消声器和阻抗复合型消声器三类 1抗性消声器 抗性消声器是在内部通过管道、隔板等部件组成扩张室、共振室等各种消声单元时，声波在传播时发生反射和干涉，降低声能量达到消声目的。抗性消声器消声频带有限，通常对低、中频带消声效果好，高频消声效果差，货车多采用抗性消声器。 阻性消声器 是在内部排气通过的管道周围填充吸声材料来吸收声能量达到消声目的的消声器。对中、高频消声效果好，单纯用作汽车排气消声器较少，通常与抗性消声器组合起来使用。 阻抗复合型消声器 是分别用抗性消声单元和吸声材料组合构成的消声器，它具有抗性、阻性消声器的共同特点。对低、中、高频噪声都有很好的消声效果。 ２、消声器的性能要求 消声量 大小以消声器的插入损失来评价。插入损失是指装消声器前后在消声器出口某固定点测量的排气声压级之差。 D=L1-L2 式中：D——插入损失，dB L1——安装消声器前在某点测量的排气声压级，dB L2——安装消声器后在某点测量的排气声压级，dB 在实际测量时先测量不装消声器的排气噪声。按插入损失定义，为保证测量点位置不变，用一根同消声器等长、管径与消声器进气管相同的空管代替消声器。再测量装消声器时的排气声压级。 2 消声器功率损失 评价发动机额定功率点的功率损失比R的计算公式为： R=（P1-P2）/P1×100% 式中：P1——不带消声器而带空气管时的发动机功率，KW P2——带消声器后发动机功率，KW 功率损失比要求为：重型车R≤3%；中型车R≤5%；轻型车R≤6%。 实际测量中，用直接测量消声器排气背压来评价消声器性能。货车柴油车一般为10Kpa。 3 结构强度 主要是指抗震性、密封性、抗回火性等。消声器台架试验中经20次试验后，消声器不出现咬口或焊接部位损坏。试验完毕后测量漏气量总和不超过200L/min，插入损失下降不大于3 dB，功率损失比增加不大于%。 ３设计要点 1确定消声器的消声量 设计消声器时首先要确定降低排气噪声的目标值，即由发动机排气噪声大小，频谱特性和消声器所匹配车辆的噪声标准限值来决定消声器消声量大小。假设声源特性属线性声源，声衰减量L为： L=10Lg(R2/R1)
阻性消声器的设计 (1)确定消声量 根据法规、标准及声源确定消声器所需的消声量。在大多数情况下，消声量是以A计权声级计算。参照相应的NR曲线，确定各倍频带或1/3倍频带需要的消声量。 (2)选定消声器的结构形式 根据消声器的流量和允许的流速大小(一般情况下，流速控制决定于阻力要求和消声器消声量要求)，确定所需要的通流面积，然后根据通流面积的大小来选定消声器的结构形式。按照一般的常规设计，通道的当量直径小于300mm 时，可选用单通道直管式;当通道当量直径大于300mm而小于500mm时，应在通道中加设吸声层或吸声芯，消声器的有效通流面积要扣除吸声层或吸声芯所占面积，以避免由于流速增加而引起的不良影响;当直径大于500mm时，当考虑采用片式、蜂窝式等其他形式的消声器。 (3)选用吸声材料 吸声材料声学性能的好坏是决定消声器声学性能的重要因素。除首先考虑其声学性能外，还需考虑消声器的实际使用条件。在高温、潮湿、有腐蚀气体等特殊环境中使用的消声器，应考虑吸声材料的耐热、防潮、抗腐蚀性能。 (4)决定消声器长度 在通道截面确定后，增加消声器的长度可以提高消声量。消声器的长度主要根据声源强度和具体的降噪要求决定，还应注意现场有限空间所允许的安装尺寸。 (5)选择吸声材料的护面结构 由于消声器中一般要通过具有一定流速的气流，所以必须采用护面结构固定
和保护吸声材料。 XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器 XW-Ⅲ型.Ⅳ型微穿孔板消声器为圆形。其中XW-Ⅲ型是单空腔结构，XW-Ⅳ型是双空腔结构。 XW-Ⅲ型消声量为 15-20dB(A), XW-Ⅳ型消声量为20-25dB(A)。XW-Ⅲ型.Ⅳ型消声器压力损失10-40Pa（风速5-15m/s）。有效长度L=2m，安装长度L1=2.16m。 XW-Ⅲ型微穿孔板消声器结构外形图 XW-Ⅳ型微穿孔板消声器结构外形图 2 150 350 450 540 3 200 400 500 890 4 250 450 550 1400 5 300 540 640 1850 6 350 620 720 2880 7 400 700 800 3590 8 450 750 850 4550 9 500 820 920 5620 10 550 870 970 7110 11 600 1000 1100 8100 12 650 1080 1180 9000
消音器的种类 概述 消音器的种类很多，但究其消声机理，又可以把它们分为六种主要的类型，即阻性消音器、抗性消音器、阻抗复合式消音器、微穿孔板消音器、小孔消音器和有源消音器。 阻性消音器 主要是利用多孔吸声材料来降低噪声的。把吸声材料固定在气流通道的内壁上或按照一定方式在管道中排列，就构成了阻性消音器。当声波进入阻性消音器时，一部分声能在多孔材料的孔隙中摩擦而转化成热能耗散掉，使通过消音器的声波减弱。阻性消音器就好象电学上的纯电阻电路，吸声材料类似于电阻。因此，人们就把这种消音器称为阻性消音器。阻性消音器对中高频消声效果好、对低频消声效果较差。(主要应用于发电机机组消音) 抗性消音器 是由突变界面的管和室组合而成的，好象是一个声学滤波器，与电学滤波器相似，每一个带管的小室是滤波器的一个网孔，管中的空气质量相当于电学上的电感和电阻，称为声质量和声阻。小室中的空气体积相当于电学上的电容，称为声顺。与电学滤波器类似，每一个带管的小室都有自己的固有频率。当包含有各种频率成分的声波进入第一个短管时，只有在第一个网孔固有频率附近的某些频率的声波才能通过网孔到达第二个短管口，而另外一些频率的声波则不可能通过网孔．只能在小室中来回反射，因此，我们称这种对声波有滤波功能的结构为声学滤波器。选取适当的管和室进行组合．就可以滤掉某些频率成分的噪声，从而达到消声的目的。抗性消音器适用于消除中、低频噪声。 阻抗复合式消音器 由阻性结构和抗性结构按照一定的方式组合构成。 微穿孔板消音器 一般是用厚度小于1mm的纯金属薄板制作，在薄板上用孔径小于1mm的钻头穿孔，穿孔率为1%一3%。选择不同的穿孔率和板厚不同的腔深，就可以控制消音器的频谱性能，使其在需要的频率范围内获得良好的消音效果。
消声器是一种在允许气流通过的同时，又能有效地阻止或减弱声 能向外传播的装置。它主要用于机械设备的进、排气管道或通风管道 的噪声控制。一个性能好的消声器，可使气流噪声降低20～40dB（A）。 但是，消声器只能降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的 噪声，不能降低空气动力设备的机壳、管壁等辐射的噪声。消声器类 型很多，按其降噪原理主要有如下三种类型：阻性消声器、抗性消声 器、复合式消声器、微穿孔消声器和喷注型消声器。 一、阻性消声器 阻式消声器：是通过吸声材料来吸收声能降低噪音，一般的微 穿孔板消声器就属于这个类型，一般是用来消除高、中频噪声。但是 由于结构的原因，在高温、高湿、高速的情况下不适用。阻性消声器 是把吸声材料固定在气流通道内壁或按一定的方式在管道中排列起 来，就构成了阻性消声。 1、阻性消声包括的形式：直管式、片式、折板式、声流式、蜂 窝式、弯头式等。适用范围：消除风机、燃气轮机进气噪声（即气体 流速不大的情况）。 其中：F－消声器气流通道断面周长，m； S－消声器的气流通道截面积，m2； l－消声器的有效长度，m； Ψ(α0)－与材料的吸声系数有关的消声系数。
H.J. 赛宾经验公式： 降噪量与材料吸声性能和周长/截面比有关。 衰减量(LA) 消声器内部两点之间的声压级之差。通常用消声器单位长度上的衰减量来表征，dB/m 。 LA 是减噪量，l 是消声器消声有效长度。 阻性消声器对消除高、中频噪声效果显著对低频噪声的消除则不是很有效其消声量与消声器的结构形式、空气通道横断面的形状与面积、气流速度、消声器长度以及吸声材料的种类、密度、厚度等因素有关护面板材料及其型式对消声效果也有很大影响。护面材料可采用柔软多孔透气的织物如玻璃纤维布或穿孔板。护面用的穿孔板一般采用薄钢板、铝板、不锈钢板加工制成。为了发挥吸声材料的吸声性能穿孔板的穿孔率应大于20%，孔径3-10mm 。 阻性消声器一般宜在风速8m/s 以下，最大不应宜>12m/s, 微穿孔板消声器大()l S F L 4.103.1α=?l L LA /?=
消声器是汽车排气系统里的一个重量组成。在形式上，常见分有阻性（形）、抗性（形）、复合性等。其中，阻性消声器主要由多孔管、吸音纤维（吸音棉）组成。后者的吸音系数随密度、直径大小等物理性质变化而变化，也就是说，纤维密度越大，直径越小，吸音系数越高。吸音系数值的大小又关系到整个消声器的效果，当然，影响消声效果的还有消声器的断面周长、有效长度、断面面积等多个因素，周长、有效长度越大，消声效果越好。 阻性排气是如何工作的？ 阻性消声器有多孔管、吸音纤维，当废气通过多孔管与纤维接触时，后者产生振动并因为摩擦、粘滞而产生热能，噪音就是在这过程中被转化的，因此也叫吸音过程。 阻形消声器有着体积小的特点，因而大多数原装车的中鼓都喜欢使用阻形，想充分发挥其消声功能的的话，安装位置一般较靠引擎方向。大量试验表明，阻性消声器对引擎中、高频噪声的抑制效果要好于其对中低频的。同样一种情况，抗性排气的表现与阻性正好相反。
图：阻性消声器的具体形状不同，气流方向也不一。 抗性消声器 抗性消声器（也有称之反射式）的结构里没有吸音棉，主要由隔板、膨胀室组成。一般消声器有三个膨胀室，大小不一。利用废气在这些腔室里反射、相互干涉（摩擦）而达到消声效果，大的腔室较有利于其处理噪音，但其大小也受到底盘形状所限，奥迪Q7、宝马X5等SUV 就有这方面的优势。此外，工作方式不同，抗性消声器的体积比阻性要大，也因而多被安装于车尾处。对中、低频噪声抑制效果明显的特点，帮助它讨得许多原装车厂的欢心。
图：抗性消声器为绝大多数原装车所用，它不需担心吸音绵会随时间变化而失效，因而相对 地耐用。 复合性（形）消声器 顾名思义，复合形消声器的结构合并了前两种消声器的特点，即是既有吸音棉又有膨胀室，上面说过两种消声器在对应引擎转速时互有长短，复合形则很好地平衡了两种特性，对应范围广，体积更灵活，但造价也相对地高。 汽车改装圈多数用阻形、复合形消声器，这多少跟排气背压有关。国内在复合形尾鼓的基础上，又以多孔管在消声器里的形状分有S鼓、G鼓、H鼓等，他们都有哪些不同？排气背压又是怎么回事？请看下面相应的介绍文章。