预测消声器声学性能的时域非结构有限体积法

风管消声器面积计算公式在工业生产和建筑设计中，风管消声器是一种常用的设备，用于降低风管系统中的噪音。

风管消声器的设计和选择需要考虑多种因素，其中之一就是消声器的面积。

消声器的面积直接影响其消声效果，因此正确计算消声器的面积是非常重要的。

本文将介绍风管消声器面积的计算公式及其相关内容。

首先，我们需要了解一下风管消声器的工作原理。

风管消声器通过其内部的吸音材料和特殊的结构设计，能够有效地吸收和减少风管系统中传播的噪音。

消声器的面积越大，其吸音材料的面积也就越大，从而能够提供更好的消声效果。

风管消声器的面积计算公式通常是基于其声学特性和工作原理推导得出的。

一般来说，可以使用以下的公式来计算风管消声器的面积：A = V / (α N L)。

其中，A代表消声器的面积，单位为平方米；V代表风管系统的体积，单位为立方米；α代表吸音材料的吸声系数，为无量纲值；N代表消声器的级数，为无量纲值；L代表消声器的长度，单位为米。

这个公式的推导是基于声学原理和消声器的工作原理的，其中吸音材料的吸声系数α是一个与材料本身相关的参数，通常需要通过实验或者参考相关文献来获取。

消声器的级数N是一个反映消声器内部结构的参数，一般取决于消声器的设计和制造工艺。

消声器的长度L则是一个可以通过设计来确定的参数。

在实际应用中，计算风管消声器的面积需要首先确定风管系统的体积V。

风管系统的体积可以通过测量风管的尺寸和长度来计算得出。

然后需要确定吸音材料的吸声系数α，这通常需要参考材料的技术参数或者进行实验测定。

接下来需要确定消声器的级数N和长度L，这通常需要根据具体的设计要求来确定。

通过以上的公式和参数计算，可以得到风管消声器的面积A。

在实际应用中，可以根据计算得出的面积来选择合适尺寸的消声器，并进行安装和调试。

除了上述的基本公式外，还有一些针对特定类型的风管消声器的面积计算公式。

例如，对于圆管型的消声器，可以使用以下的公式来计算其面积：A = (π D L) / (4 N)。

基于b的汽车排气消声器性能仿真研究的开题报告一、研究背景随着汽车产业的发展，汽车市场对汽车的噪声和排放标准越来越高。

其中，排气消声器是降低汽车噪声和排放的一种重要装置。

因此，对汽车排气消声器的研究与分析具有重要的意义。

目前，虚拟仿真技术已经成为汽车部件的设计和开发中的重要手段之一，因此，利用虚拟仿真技术开展汽车排气消声器性能仿真研究，具有重要的现实意义和应用价值。

二、研究内容与研究目标本研究将基于b软件平台，对汽车排气消声器的性能进行仿真研究，包括流场分析、声场分析和振动分析等方面。

具体研究内容如下：1.基于三维模型和有限体积法建立汽车排气消声器的物理模型；2.基于传热传质理论，分析消声器内部的流场特性；3.基于声学理论，分析消声器的声学性能；4.基于结构力学理论，分析消声器的振动特性；5.通过数值模拟与实验结果的比对和分析，验证b平台的计算精度和稳定性。

本研究的目标是，通过对汽车排气消声器性能的虚拟仿真分析，为汽车排气消声器的优化设计和性能改进提供基础和理论支持。

三、研究方法和技术路线1.建立汽车排气消声器的三维物理模型；2.进行流场分析，采用有限体积法求解流体动力学方程，计算消声器内部的流场特性；3.进行声学性能分析，采用有限元法求解声学方程，计算消声器的声学性能；4.进行振动分析，采用有限元法求解结构力学方程，计算消声器的振动特性；5.将流场、声学和振动分析的仿真结果进行综合，并与实验结果进行比较分析；6.得出汽车排气消声器性能优化方案，并进行仿真验证。

四、研究意义和创新点1.通过虚拟仿真技术分析研究汽车排气消声器的性能，为汽车排气消声器的优化设计和性能改进提供理论支持；2.利用b软件平台开展汽车排气消声器性能仿真分析，对该软件的计算精度和稳定性进行验证；3.通过仿真分析得出消声器的优化方案，为实际生产和应用中的汽车排气消声器提供更加优化的性能。

五、预期成果1.建立汽车排气消声器的三维可视化模型；2.对消声器内部的流场、声场和振动特性进行分析并提出优化方案；3.验证b软件平台在汽车排气消声器性能仿真分析方面的计算精度和稳定性；4.撰写汽车排气消声器性能仿真研究论文，并参加相关学术会议进行交流和分享；六、计划进度第一年：完成研究方案的设计和模型建立；第二年：完成流场分析和声学性能分析的仿真计算；第三年：完成振动分析的仿真计算，撰写成果论文并参加学术会议进行交流和分享。

2018年（第40卷）第2期汽车工程Automotive Engineering2018(V〇1.40)N〇.2doi： 10.1956^^j.chinasae.qcgc.2018.02.008汽车排气系统声学性能快速预测方法的研究张杨，邓兆祥，温逸云(重庆大学，机械传动国家重点实验室，重庆400044)[摘要]有限元分析结果表明，排气系统中的连接管道，尤其是其长度对系统整体声学性能有较大影响，而对该影响的机理研究发现，主要由于连接管道中人射与反射声波的相互作用影响了系统的声学特性，使排气系统传声损失产生较大变动。

据此提出了一种可快速预测消声器用管路连接后整体声学性能的仿真方法。

最后，将该方法应用于某量产排气系统的声学性能分析，试验结果验证了该方法的工程适用性。

关键词：排气系统;消声器;连接管道;传声损失A R e s e arch o n a R a p i d Prediction S c h e m e for the AcousticPerfor ma nc e of Automotive Exhaust Sy stemZhang Y a n g,Deng Zhaoxiang &W e n YiyunChongqing University，State Key Laboratory of Mechanical Transmission，Chongqing400044[Abstract]The results o f f i n i t e element analysis show that the connecting pipes in exhaust system，in parti­cular their lengths have a great influence on the acoustic performance o f exhaust system，and the study on the mech­anism o f that influence reveals that the main cause i s the interaction between incident and reflected sound waves in the pipe，which affects the acoustic characteristics o f the system，leading t o significant changes in the transmission loss o f exhaust system.On these bases，a simulation scheme i s proposed t o rapidly predict the overall acoustic per­formance o f exhaust system consisting o f mufflers connected by pipes.Finally，the scheme proposed i s applied t o the acoustic performance analysis o f a production exhaust system and the t e s t results verify i t s engineering adaptability o f the scheme.Keywords:exhaust system;muffler;connecting pipe;transmission loss刖言加装排气消声器是降低汽车噪声最有效的手 段，因此设计出与排气噪声相匹配的排气系统意义 重大[|]。

抗性消声器传递损失预测的三维时域计算方法
徐航手;季振林;康钟绪
【期刊名称】《振动与冲击》
【年(卷),期】2010(029)004
【摘要】将三维时域计算方法应用于计算无流和有流条件下抗性消声器的传递损失,具体过程为:首先在消声器进口施加压力脉冲信号,然后通过三维非定常流体动力学计算获得消声器上游和下游的压力波动,最后由快速傅里叶变换将时间域的入射压力信号和透射压力信号转化到频率域,从而计算得到消声器的传递损失.使用该方法计算了无流和有流条件下抗性消声器和穿孔管消声器的传递损失,数值计算结果与文献中的实验测量结果吻合良好.
【总页数】4页(P107-110)
【作者】徐航手;季振林;康钟绪
【作者单位】哈尔滨工程大学,动力与能源工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,动力与能源工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学,动力与能源工程学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】TB5352
【相关文献】
1.抗性消声器插入损失的四端子网络计算方法 [J], 牛宁;李力;朱从云
2.一种三维时域格林函数计算方法 [J], 詹成胜;邹早建;郑伟涛
3.存在气流时轴对称抗性消声器传递损失的有限元法求解 [J], 蔡超;宫镇
4.消声器传递损失计算方法研究 [J], 白伟;吕大立
5.考虑抗性消声器结构参数的传递损失预估模型 [J], 左曙光;刘敬芳;吴旭东;相龙洋;张珺
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

阻性消声器消声量计算说明1.阻性：阻性消声器利用其内部结构的复杂性和细小的孔隙来阻碍声波的传播，从而减少声波的传播路径。

此过程中一部分声能被转化为热能消耗掉，从而降低噪音水平。

阻性消声器的材料和内部结构的设计决定了其阻性。

2.吸声：阻性消声器内部充满了吸音材料，这些材料能够吸收声波的能量，将其转化为微小的振动或热能。

吸声材料通常被设计为多孔状的结构，以增加表面积和接触面，从而提高吸声效果。

消声量的计算通常涉及以下几个步骤：1.确定输入噪声水平：在需要降噪的设备附近测量环境中的噪声水平。

这可以通过声级计等测量设备进行。

2.确定输出噪声水平：在安装了阻性消声器之后，测量输出噪声水平。

同样，可以使用声级计等设备进行测量。

3.计算消声量：消声量可以通过以下公式计算得出：消声量=输入噪声水平-输出噪声水平消声量通常使用负数表示，表示降低了多少噪声水平。

例如，如果输入噪声水平为80dB，输出噪声水平为60dB，则消声量为20dB。

需要注意的是，消声量的计算是在特定频率下进行的，因为不同频率的声波在消声器中的声学表现有所不同。

所以，消声量通常以频率为变量进行评估和报告，以提供更准确的结果。

除了消声量，其他参数如声阻抗和透射损失也可以用来描述阻性消声器的性能。

声阻抗表示声波在消声器内的传播特性，透射损失表示声波通过消声器时的能量损失情况。

综上所述，阻性消声器是一种有效的噪声控制设备，其消声量是衡量其降噪效果的重要指标。

消声量的计算涉及多个参数和因素，包括输入输出噪声水平、声阻抗和透射损失等。

在实际应用中，正确的选择和使用阻性消声器能够显著降低噪声水平，改善工作环境和保护人员的健康。

阻抗复合式排气消声器声学性能研究安装排气消声器是控制船舶排气噪声最为简单且有效的手段,而阻抗复合式消声器因其优良的消声性能在实际工程应用中最为常见。

本文针对阻抗复合式排气消声器的声学性能进行了探究。

研究了吸声材料硅酸铝和玻璃纤维的声学特性。

基于传递函数理论,利用四传声器法测量并结合MATLAB自编程序得到了特性阻抗比和复波数比,并对实验结果进行曲线拟合,给出了特性阻抗比和复波数比的经验公式。

利用双传声器法分别测量了二者的吸声系数并对实验结果进行了对比分析,发现硅酸铝在低频范围内的吸声性能明显优于玻璃纤维。

同时,以玻璃纤维为例探究了吸声材料厚度对吸声系数的影响,发现增加吸声材料的厚度可以有效改善吸声材料在低频处的吸声能力。

探究了不同的阻抗结构对消声器声学性能的影响。

基于有限元法利用COMSOL软件对消声器的传递损失进行了计算。

以简单膨胀腔消声器为例,对只有穿孔板、膨胀腔内全为刚性壁、吸声材料单独存在、吸声材料直接贴附在穿孔板上、吸声材料与穿孔板之间夹有玻璃丝布等不同情况下的传递损失进行了计算和对比分析。

结果发现,与简单膨胀腔内都是刚性壁相比,穿孔板有效地增加了传递损失;穿孔板与吸声材料贴附在一起时,穿孔板的作用则几乎可以忽略,该种情况下的传递损失与只有吸声材料时差异微小,说明吸声材料起到了主要作用;与吸声材料穿孔板的二者复合结构相比,中间夹有玻璃丝布的三者复合结构对应的传递损失更小,在频率较高时尤其明显,说明玻璃丝布起到了一定的隔声作用,不利于提升消声器的声学性能。

探究了进口插管和膨胀腔对消声器声学性能的影响。

在仿真计算的基础上,利用两负载法实际测量了相应的消声器试验件的传递损失。

发现膨胀腔长度不变时,增加进口插管长度可使传递损失曲线向低频方向移动,进口插管长度增加有利于控制低频噪声;插管长度不变时,改变膨胀腔的长度,传递损失曲线则几乎没有变化;说明调节进口插管的长度对于控制低频噪声更有效。

汽车排气系统声学性能快速预测方法的研究
张杨;邓兆祥;温逸云
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2018(040)002
【摘要】有限元分析结果表明,排气系统中的连接管道,尤其是其长度对系统整体声学性能有较大影响,而对该影响的机理研究发现,主要由于连接管道中入射与反射声波的相互作用影响了系统的声学特性,使排气系统传声损失产生较大变动.据此提出了一种可快速预测消声器用管路连接后整体声学性能的仿真方法.最后,将该方法应用于某量产排气系统的声学性能分析,试验结果验证了该方法的工程适用性.
【总页数】5页(P170-173,191)
【作者】张杨;邓兆祥;温逸云
【作者单位】重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400044;重庆大学,机械传动国家重点实验室,重庆 400044【正文语种】中文
【相关文献】
1.阻性消声器声学性能预测的快速多极子边界元法 [J], 崔晓兵;季振林
2.穿孔管消声器声学性能时域预测方法对比分析 [J], 刘晨;季振林;张国辉
3.基于虚拟计算的汽车排气系统声学性能研究 [J], 董禾卿;李桂琴
4.汽车排气系统尾管声学性能优化及试验验证 [J], 王营; 吴进军; 夏青; 赵曦
5.消声器声学性能预测的子结构快速多极子边界元法 [J], 崔晓兵;季振林
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

阻抗复合式消声器设计摘要噪声水平已成为衡量柴油机质量和性能的重要指标之一。

排气噪声在柴油机整机噪声中占重要比例，安装性能良好的排气消声器是控制排气噪声的有效途径，消声器的设计方法主要有声传递矩阵法和有限元法。

目前声传递矩阵法的使用范围仍限于一维平面波传播，无法考虑高次模式波效应。

由于实际的排气消声器一般具有复杂的结构，其内部的声波本质上是三维的，这时应采用精确的三维（或三维）理论来进行分析，本文利用有限元分析软件LMS的声学分析模块对扩张式抗性消声器进行声学分析，并且取得了以下研究成果。

本文讨论了运用LMS分析软件对抗性消声器性能进行三维有限元计算的方法，建立了消声器内部声学有限元方程的数学模型，推导了消声器插入损失和传递损失的计算公式。

在此基础上使用精度较高的声学单元FLUID29和FLUID129作为建模单元，在静态条件下建立了两种类型消声器的有限元模型，分别为简单消声器和复杂并联内插管双室扩张式消声器，由于简单消声器的有限元分析已比较完善，本文重点研究复杂并联内插管双室扩张式消声器的LMS分析，得出消声器内部声压级分布图，然后利用声传递矩阵的理论对两种类型的消声器进行了直接模拟和间接模拟，计算出了消声器的四端网络参数、插入损失和传递损失。

计算结果和试验结果进行比较，取得比较一致的良好结果。

从而表明LMS有限元分析软件计算消声器声学性能方便可行。

本文的研究内容，总结了消声器理论、有限元理论与计算、LMS软件应用等。

并且对许多关键性问题，如有限元单元网格的划分、有限元模型的建立、软件后处理的数据分析技巧与注意事项等进行了探讨。

因此本文为以后消声器的性能预测、计算提供了重要的理论参考和工程实例。

关键词：消声器，排气噪声，LMS有限元，四端网络ABSTRACTNoise level has become one of the important indicators to measure the quality and performance of diesel engine.Exhaust noise in the noise of the whole diesel engine accounts for an important proportion,the installation the good performance of exhaust muffler is to control exhaust noise in an effective way,muffler design methods are mainly acoustic transfer matrix method and finite element method.At present,the use of the acoustic transfer matrix method is still limited to one dimensional plane wave propagation.Due to the actual exhaust muffler has complex structure,its internal acoustic nature is three-dimensional,at this time should be a precise three-dimensional(3-D) theory to carry on the analysis,the acoustic analysis module of finite element analysis software LMS of expansion muffler acoustic analysis,and obtained the following research results.Is discussed in this paper using the LMS analysis software of Resistance Muffler Performanceof three-dimensional finite element calculation method,establishes the mathematical model of muffler acoustic finite element equation,deduces the muffler insertion loss and transmission loss formula.On the basis of using high precision acoustic units FLUID29and FLUID129as modeling unit,under static conditions established the finite element model of the muffler,respectively,for simple muffler and complex parallel intubation double chamber expansion type silencer,due to the finite element analysis of simple muffler has been more perfect,this paper focuses on the complex parallel tube double chamber expansion type silencer LMS analysis,it is concluded that the muffler interior sound pressure level distribution map,and then use the acoustic transfer matrix theory,the direct and indirect simulations of two types of muffler,calculate the muffler four terminal network parameters,insertion loss and transmission loss.The calculated results are compared with the experimental results,and the good results are obtained.So it shows that the LMS finite element analysis software is convenient and feasible to calculate the acoustic performance of the muffler. The research contents of this paper,summarized the muffler theory,finite element theory and calculation,LMS software applications,etc..And many key problems,such as the division of finite element mesh,the establishment of the finite element model,the data analysis technique of the software,and the matters needing attention are discussed.Therefore,this paper provides an important theoretical reference and engineering example for the performance prediction andcalculation of the muffler in the future.Key words:muffler,exhaust noise,LMS finite element,four terminal network目录第一章绪论 (1)1.1消声器国内外研究现状 (1)1.2消声器的发展趋势 (3)1.3课题研究的意义 (3)第二章消声器设计理论基础 (4)2.1消声器工作原理 (4)2.2消声器的分类 (4)2.3消声器设计理论基础 (5)2.3.1合理选择消声器结构形式 (5)2.3.2正确选用吸声材料 (5)2.3.3合理确定消声器有效长度 (6)2.3.4控制消声器内的气流速度 (6)2.3.5改善阻抗复合式消声器低频性能的措施 (6)2.3.6直管式消声器消声量计算 (6)2.3.7片式消声器消声量计算 (7)2.3.8阻式消声器的上限失效频率 (7)2.3.9排气噪声基频 (8)2.3.10共振腔设计 (8)2.3.11四端网络法理论 (8)第三章基于LMS对消声器声场模拟分析 (9)3.1LMS/Virtual Lab软件 (10)3.1.1LMS/Virtual Lab特点 (10)3.1.2LMS/Virtual Lab的主要功能 (10)3.1.3LMS/Virtual Lab的主要优点 (11)3.2基于UG对消声器建模 (11)3.2.1软件介绍 (11)3.2.2软件特点 (12)3.2.3基于UG对消声器建模 (13)3.3基于LMS对消声器内部声场进行模拟分析 (15)3.3.1基于Hpermesh对模型进行网格划分 (15)3.3.2基于LMS模拟分析 (16)3.4消声器内部流场分析 (21)3.4.1进口气流速度30m/s (21)3.4.2进口气流速度50m/s (23)3.5小结 (25)第一章绪论挖掘机等大型动机设备产生的排气噪声对操作人员，甚至是对周围环境影响较大，产生不利的因素。

汽车排气消声器的三维声学性能分析
葛蕴珊;张宏波;宋艳冗;谭建伟;张学敏;韩秀坤
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2006(028)001
【摘要】在利用三维有限元法研究简单结构的消声器的声学消声性能基础上,对于复杂结构的消声器进行了声学性能预测.数值仿真结果和试验结果的良好吻合表明,三维有限元法适合于研究消声器的声学消声性能,具有相当高的精度.同时利用消声器内部的压力云图研究消声器结构对于声波传播的影响,并且应用三维有限元法进一步研究了穿孔率和穿孔管长度对于复杂结构的汽车排气消声器的声学消声性能的影响.
【总页数】6页(P51-55,63)
【作者】葛蕴珊;张宏波;宋艳冗;谭建伟;张学敏;韩秀坤
【作者单位】北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081;泛亚汽车技术中心,上海,201201;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.不同截面布置的抗性消声器三维声学性能分析 [J], 曹玉煌;罗马吉;刘志恩
2.非同轴穿孔矿用汽车排气消声器声学性能分析 [J], 申焱华;杨涛;赵伟
3.汽车排气消声器声学性能改进研究 [J], 陈琪;兰凤崇;陈吉清;黄培鑫
4.醇氢动力汽车排气消声器声学性能模拟仿真 [J], 李少鹏;陈晖;邹云伟;林耿
5.醇氢动力汽车排气消声器声学性能模拟仿真 [J], 李少鹏; 陈晖; 邹云伟; 林耿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。