测试和仿真技术在摩托车噪声控制中的应用
以下为部分测试状态图片:
3 声学性能优化
诊断测试的结果明确了进、排气系统是最主要的噪声源,分别有1.4dB(A)和1.0dB(A)的改进潜力。如果能对这两个部件进行有效的声学性能优化,就可以达到项目的设定目标。
本项目采用边界元分析软件 SYSNOISE 来进行部件级声学计算。SYSNOISE 是LMS 开发的用于振动及声学计算的专业软件,广泛应用于汽车、航空航天、船舶、家用电器等行业。该软件可以进行直接/间接非耦合边界元、耦合边界元、非耦合有限元、声辐射等分析。其中,间接非耦合边界元法因具有网格数量少、计算时间快、内外都可以有介质等优点而得到广泛应用。
3.1 排气系统优化
在评价消声器的声学性能时,采用了传递损失 TL(Transmission Loss)这一定义。和传递函数不同,传递损失是指声音通过某一系统,如消声器,其进、出口间的声功率级之差。传递损失与声源无关,并且要求其出口为消声边界。
传递损失是评价消声器声学性能最重要的参数,测试条件要求相当高,现阶段国内还无法用试验的办法来测量,只能用模拟的方式来计算消声器的传递损失。
传递损失的公式表达如下:
ASQ 测试分析结果显示,原消声器在200~500Hz 范围内的声学性能欠佳,因此计算和优化主要围绕该频段进行。针对原消声器存在的容积小、插入管尺寸不合理等问题,应用SYSNOISE 建立了四十多种消声器模型进行对比分析,并综合考虑各方案的声学效果、动力匹配、工艺性等因素,最终确定了三种方案,即:E11、E20 和E28。
下图为新方案和原消声器的传递损失对比:
3.2 进气系统优化
载体车型原空滤器的主要问题是容积偏小和容腔形状欠佳,因此重新设计了十余种方案进行计算和评价。计算模型按照LMS 工程师的建议,在入口处施加一个标准单位的体积加速度激励,然后考察距离出口1m 远的测点处的声压级曲线。
下图为三种改进方案(K2、K3、K8)和原空滤器的1m 声压级对比:
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