一种具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114638136A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210322986.9G06F119/14(2020.01)(22)申请日2022.03.29G06F113/08(2020.01)(71)申请人深圳技术大学地址518118广东省深圳市坪山区石井街道兰田路3002号(72)发明人王宏楠张宝李和言(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268专利代理师温宏梅王娅洁(51)Int.Cl.G06F30/23(2020.01)G06F30/28(2020.01)G06F30/15(2020.01)G06F30/17(2020.01)G06T17/20(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称一种具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法(57)摘要本发明公开了一种具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，包括步骤：根据噪声的幅频特性，获取多孔蜂窝夹层消音器的参数，并创建三维模型；根据三维模型，创建多孔蜂窝夹层消声器的声学有限元模型，并仿真计算噪声传递损失；根据三维模型，创建多孔蜂窝夹层消声器的声学边界元模型，并仿真计算多孔蜂窝夹层消声器的出口端辐射噪声；分别建立参数与噪声传递损失、参数与出口端辐射噪声的关系，并根据关系的变化趋势，得到优化方案；根据优化方案修改声学有限元模型和声学边界元模型，获取优化后的多孔蜂窝夹层消音器的优化参数。解决了提高车辆排气系统中低频段的噪声传递损失，降低车内与车外的噪声水平，提升车辆舒适性的问题。CN114638136ACN114638136A权利要求书1/3页1.一种具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，包括步骤：根据噪声的幅频特性，获取多孔蜂窝夹层消音器的参数，并创建三维模型；根据所述三维模型，创建所述多孔蜂窝夹层消声器的声学有限元模型，并仿真计算噪声传递损失；根据所述三维模型，创建所述多孔蜂窝夹层消声器的声学边界元模型，并仿真计算所述多孔蜂窝夹层消声器的出口端辐射噪声；分别建立所述参数与所述噪声传递损失、所述参数与所述出口端辐射噪声的关系，并根据关系的变化趋势，得到优化方案；根据所述优化方案修改所述声学有限元模型和所述声学边界元模型；根据修改后的所述声学有限元模型和所述声学边界元模型，获取优化后的多孔蜂窝夹层消音器的优化参数。2.根据权利要求1所述的具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，所述根据噪声的幅频特性，获取多孔蜂窝夹层消音器的参数，并创建三维模型的步骤中：所述多孔蜂窝夹层消音器包括入口端、腔体和出口端，所述腔体连接在所述入口端与所述出口端之间；所述腔体包括：三层铝质夹板和碳化硅吸音材料，所述碳化硅吸音材料分别填充在三层铝质夹板之间。3.根据权利要求2所述的具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，所述根据噪声的幅频特性，创建多孔蜂窝夹层消音器的参数，并创建三维模型的步骤中，包括：根据排气系统噪声的幅频特性，计算所述铝质夹板的直径、夹板间距和夹板表面开孔率；根据噪声通过所述铝质夹板后的幅频特性，计算所述碳化硅吸音材料密度和吸引系数；根据所述铝质夹板的直径、夹板间距和夹板表面开孔率，以及所述碳化硅吸音材料密度和吸引系数，建立所述三维模型。4.根据权利要求3所述的具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，创建所述多孔蜂窝夹层消声器的声学有限元模型，并仿真计算噪声传递损失的步骤中，包括：根据所述三维模型，建立所述多孔蜂窝夹层消声器的有限元网格模型；根据所述有限元网格模型创建所述多孔蜂窝夹层消声器的包络网格模型；设置所述包络网格模型定义声学网格、流体材料及材料属性，并建立碳化硅吸声材料两端面间的传递导纳关系。5.根据权利要求4所述的具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，创建所述多孔蜂窝夹层消声器的声学有限元模型，并仿真计算噪声传递损失的步骤中，还包括：设置所述包络网格模型中所述入口端的包络网格上负单位速度的振动边界条件，设置所述包络网格模型中所述出口端的包络网格上全吸声的边界条件，固定约束所述有限元网2CN114638136A权利要求书2/3页格模型的左端面节点，并设置计算频率和计算步长；进行声场分布仿真计算，并提取所述入口端和所述出口端的声压响应；根据所述入口端和所述出口端的声压响应计算所述多孔蜂窝夹层消声器的噪声传递损失。6.根据权利要求5所述的具有移频与降噪功能的多孔蜂窝夹层消音器设计方法，其特征在于，所述根据所述三维模型，创建所述多孔蜂窝夹层消声器的声学边界元模型，并仿真计算所述多孔蜂窝夹层消声器的出口端