摩托车整车噪声测试与改进

论文摘要

噪声水平是评价机动车辆等级的重要性能指标之一。随着摩托车加速行驶噪声限值标准的日渐严格,对加速行驶噪声控制的研究已迫在眉睫。数值仿真的方法能将大部分设计及改进工作在计算机内建立的虚拟模型上进行,节约了大量的人力物力,缩短开发周期,因此得到广泛的应用。本文针对某型摩托车的加速行驶噪声控制问题,应用仿真方法建立了排气消声器计算模型,通过控制排气噪声达到了降低摩托车整车加速行驶噪声的目的。根据加速噪声的测量结果分析通过噪声的频率特性,确定了声强和近场声压测试的摩托车工况,然后运用声强测量、近场声压测量、谱阵分析等多种噪声源诊断识别方法分析噪声源的分布,识别出摩托车的主要噪声源,指出发动机的排气噪声是整车噪声过高的主要矛盾。在半消声室内测量得到了消声器的插入损失特性,结合声学仿真分析,结果表明原排气消声器在低频段消声不足。建立排气系统的CAD模型和有限元模型,通过对排气系统的机械性能、空气动力学性能和声学性能仿真分析,结合实验测试,确定结构改进的重点。根据消声器阻抗突变消声的基本原理,基于声学仿真,提出排气消声器改进方案。通过与原消声器性能对比分析,选择了声学性能效果好,压力损失和机械性能基本不变的改进方案作为样件设计方案。根据选择方案加工样件,通过摩托车整车定置噪声测试、发动机排气消声器插入损失和功率损失测试、整车加速噪声测试,与原消声器测试结果对比,改进方案比原消声器消声性能得到提高,整车噪声能够降低1dB（A）以上;插入损失比原消声要多增加2-3 dB（A）;功率损失满足标准要求,试验与仿真结果的一致性很好。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 声源识别的方法
• 1.2.2 降低噪声的改进措施
• 1.3 本文的研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 噪声基本理论及声强识别技术
• 2.1 基本理论
• 2.1.1 声波基础
• 2.1.2 声学基本概念
• 2.1.3 声压叠加规律
• 2.2 声强测试技术
• 2.2.1 声强测试技术的发展
• 2.2.2 声强测试原理
• 2.2.3 声强测试的误差来源
• 2.3 本章小结
• 3 摩托车噪声声源识别试验与分析
• 3.1 摩托车加速噪声测试与分析
• 3.1.1 摩托车加速噪声测试
• 3.1.2 加速噪声数据分析和处理
• 3.2 摩托车整车声强试验
• 3.3 摩托车近场声压试验
• 3.4 摩托车噪声谱阵分析
• 3.5 消声器壳体振动分析
• 3.6 本章小结
• 4 摩托车排气系统性能试验与数值仿真
• 4.1 排气系统几何模型的建立
• 4.2 排气系统的机械性能
• 4.2.1 排气消声器模态试验与仿真
• 4.2.2 排气消声器激励分析
• 4.2.3 排气消声器共振分析及共振对整体噪声的影响
• 4.3 消声器的空气动力学性能
• 4.3.1 研究消声器内部流场的必要性
• 4.3.2 消声器的流体仿真边界条件
• 4.3.3 流体仿真结果分析
• 4.4 排气消声器的消声性能
• 4.4.1 发动机排气频谱测试试验
• 4.4.2 发动机排气频谱数据分析
• 4.4.3 排气消声器消声性能仿真
• 4.5 本章小结
• 5 排气消声器的改进
• 5.1 排气消声器的改进流程与原则
• 5.2 消声器声学性能仿真改进
• 5.2.1 消声器分腔消声性能计算
• 5.2.2 消声器声学改进方案
• 5.3 消声器结构模态对比
• 5.4 消声器空气动力学性能对比
• 5.5 摩托车噪声试验验证
• 5.5.1 消声器性能台架试验测试
• 5.5.2 定置噪声试验
• 5.5.3 加速噪声试验
• 5.6 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：
• A. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目
• B. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文