CG125型摩托车主要噪声源识别及排气噪声控制研究

论文摘要

噪声水平是评价机动车辆等级水平的重要指标之一。摩托车噪声作为机动车的一种,噪声对其品质影响较大,且具有环境危害性。目前国内外不断加严摩托车噪声标准,发达国家正在斥巨资研究摩托车加速行驶噪声的控制。我国虽然从上世纪80年代起也逐渐重视这一工作,在标准制定和法规管理上逐步与国际接轨,但我国摩托车行业整体水平仍相对落后,对摩托车噪声的控制研究尚处于初级阶段。本文阐述了摩托车的噪声产生的机理和摩托车主要噪声源的识别方法。在此基础上,采用Beamforming声场全息成像技术和SONAH统计学优化近场声全息技术对一典型的125摩托车的主要噪声源进行定位,并分析排气噪声的频谱特性,确定发动机的排气噪声是该车型主要噪声源。在噪声试验的基础上,本文根据排气噪声产生的机理以及消声器的消声原理,确定改进优化设计方案。建立排气消声器的CAD模型和声学数值模型,运用声学仿真软件SYSNOISE确定排气消声器的传递损失,并提出使用回转迷宫式消声腔和使用穿孔管等消声单元来消除噪声通过频率的改进思路。通过对摩托车加速行驶噪声试验以及整车动力性能试验,验证了新设计的排气消声器满足了该摩托车消声性能的要求,使整车加速噪声达到了最新国家标准的要求。同时,新设计的排气消声器也符合整车动力性能的要求,这证实了对排气消声器所采用的优化改进方法的合理性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 摩托车噪声污染的危害
• 1.2.1 噪声的危害
• 1.2.2 摩托车噪声污染的危害
• 1.3 我国摩托车噪声水平和控制研究现状
• 1.4 本文要解决的问题
• 第二章 声学基本理论及分析方法
• 2.1 声学的基本概念和度量
• 2.2 声学基本分析技术
• 2.2.1 声波方程
• 2.2.2 三维数值方法
• 2.2.3 频谱分析技术
• 2.2.4 声音品质分析技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 摩托车主要噪声源识别方法
• 3.1 噪声源识别的目的和意义
• 3.2 主要噪声源定位
• 3.2.1 传统噪声源识别技术
• 3.2.2 现代声学测量技术
• 3.3 本章小结
• 第四章 CG125 摩托车噪声测试及噪声源定位
• 4.1 加速行驶噪声测试
• 4.1.1 摩托车加速行驶测试方法
• 4.1.2 CG125 型摩托车加速行驶噪声测量结果
• 4.1.3 摩托车加速行驶噪声测量结果分析
• 4.2 半消声室内摩托车噪声源定位实验
• 4.2.1 测试环境与设备
• 4.2.2 摩托车远场噪声源识别实验研究（Beamforming）
• 4.2.3 摩托车近场噪声源识别实验研究（SONAH）
• 4.3 本章小结
• 第五章 摩托车排气噪声和消声原理
• 5.1 摩托车排气噪声的分类
• 5.2 摩托车排气消声器的性能评价
• 5.2.1 消声器的消声性能
• 5.2.2 消声器的空气动力性能
• 5.2.3 消声器的结构性能
• 5.3 摩托车消声器的种类
• 5.4 消声器内部结构单元及作用
• 5.5 本章小结
• 第六章 消声器的数值计算及优化
• 6.1 结构参数的选择及声学性能参数计算模型
• 6.2 消声器的声学理论——声波方程
• 6.3 传递矩阵的理论基础——声电类比
• 6.4 声学四端网络
• 6.5 消声器声学仿真计算
• 6.5.1 建立消声器三维几何模型
• 6.5.2 边界元网格划分
• 6.5.3 数值计算结果分析
• 6.6 排气消声器的优化设计
• 6.6.1 消声器优化的注意事项
• 6.6.2 排气消声器结构优化的基本思路
• 6.6.3 CG125 排气消声器的优化方案
• 6.6.4 声学仿真计算验证
• 6.7 本章小结
• 第七章 整车性能测试实验评估
• 7.1 引言
• 7.2 加速行驶噪声测试和结果分析
• 7.2.1 加速行驶噪声测试结果
• 7.2.2 排气消声器对发动机功率的影响
• 7.2.3 摩托车整车动力性能测试
• 7.3 本章小结
• 第八章 全文总结
• 8.1 全文总结
• 8.2 对消声器研究的未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文