内燃机响度仿真优化与试验.pdf

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1、第32卷(2014)第1期内燃机学报Vo1．32(2014)No．1TransactionsofCSICE文章编号：1000．0909(2014)叭．0078-0632—013内燃机响度仿真优化与试验毛杰，郝志勇，王旭，郑旭，景国玺(1．浙江大学能源工程学系，浙江杭州310027；2．墨尔本皇家理工大学航空航天及机械制造学院，澳大利亚墨尔本3001)摘要：提出了改进的响度理论，采用等效矩形频带代替特征频带以提升特定频段内的响度精度，并考虑了耳蜗的声传递函数以增强响度结果与人耳听觉的关联度．基于改进的理论提出了内燃机辐射噪声响度的仿真与

2、优化流程，采用有限元法、柔性多体动力学理论和边界元法分别研究了4缸柴油机机体的模态、振动响应和结构辐射噪声，结合MATLAB编程得到噪声响度．完成了机体的结构优化，使其噪声响度在分析频域内得到了下降，并铸造了新机体．机体优化前后的柴油机台架试验结果显示，整机噪声响度也有明显下降，验证了响度理论和优化方案的可行性和有效性．关键词：柴油机；响度仿真；响度优化中图分类号：TK422文献标志码：ALoudnessSimulationandOptimizationofanInternalCombustionEngineMAOJie1HAOZhi

3、-yong1WANGXu2ZHENGXu1JINGGuo．xii，，，，(I．DepartmentofEnergyEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China；2．SchoolofAero-space，MechanicalandManufacturingEngineering，RoyalMelbourneInstituteofTechnology，Melbourne3001，Australia)Abstract：Amodifiedloudnesstheorywaspropose

4、d，whichemployedequivalentrectangularbandwidthsinsteadofcriticalbandstoenhancetheloudnessaccuracyinaspecificfrequencyrange．Theacoustictrans—ferfunctionofthecochleatoincreasetherelevancyoftheloudnessresultsandhumanauditorysensewastakenintoaccount．Loudnesssimulationandopti

5、mizationprocedurefortheinternalcombustionenginenoisewasproposedbasedonthemodifiedtheory．Finiteelementmethod，flexiblemulti-bodydynamicstheoryandboundaryelementmethodwereadoptedtoconductthemodalanalysis，vibrationresponseandstructuralradiatednoiseoftheblockofafour-cylinder

6、dieselengine，respectively．NoiseloudnesswascalculatedwithMATLABprogram．Theloudnessintheinterested~equencyrangedecreasesasblockstructurewasoptimized．Theoptimalblockwascastforbenchtests．Experimentalresultsshowthatopti-mizationcanremarkablydecreaseenginenoiseloudness，andthi

7、svalidatesthefeasibilityandeffective—nessoftheloudnesstheoryandoptimalscheme．Keywords：dieselengine；loudnesssimulation；loudnessoptimization内燃机噪声主要由空气动力噪声和结构辐射噪提升刚度并使模态频率与激励峰值频率分离，是声(包括机械噪声和燃烧噪声)组成¨．其中，进气空降低结构辐射噪声的有效方法．Yuan等研究了圆滤器和排气消声器实施优化设计使内燃机的空气柱结构的最小内部声压，建立了表面振动速度与声学

8、动力噪声已有大幅改善．因此，减小柴油机的结构辐响应的关系，最后通过提升弯曲刚度降低了噪声；杨射噪声成为了一项必要的工作．陈等搭建了柴油机的多体动力学模型并提出了机收稿日期：2013。05—06；修回日期：2013．09—