内燃机排气消声器数值模拟研究进展

对消声器的研究一直侧重于声场和流场及消声机理的研究,且重点在探讨消声器内部声场和流场分布对消声器特性的影响,并建立二维和三维有限元及边界元设计模型,从不同角度研究消声器的性能。有限元适用于模拟消声器的内部流场和声场分析,而边界元法对求解消声器内部声场和外部辐射声场更有优势,一般都是通过分析消声器的插入损失来评价消声器的声学性能,通过分析阻力损失来评价消声器的空气动力性能。近年来随着计算机技术的发展,利用专业的三维声学软件对消声器的声学性能和空气动力性能进行模拟已成为消声器仿真的一个热点。     

离心泵用赫姆霍兹水消声器声学特性数值模拟

为了降低离心泵沿管路传播的辐射噪声,基于有限元理论,运用AnsysCFX软件对不同工况下离心泵出口压力脉动进行计算．研究了离心泵出口压力脉动特性,运用声学软件Sysnoise对内置和外置连接管、不同连接管长度、并联连接管、串联和并联共振腔以及改变串联和并联共振腔内连接管长度的赫姆霍兹水消声器的声学特性分别进行仿真,并分析其影响规律．仿真结果表明：连接管长度、连接管连接方式能有规律地改变赫姆霍兹水消声器的共振频率和传递损失;串联和并联共振腔可以同时出现多个共振频率,但串联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的两端移动,传递损失有所下降,且各腔内共振频率相互影响;并联共振腔产生的共振频率向其各自单腔的共振频率的内部移动,同时传递损失大幅增大,各腔内传递损失互不干扰．     

排气消声器声学性能仿真分析

分别运用一维平面波法和三维有限元法对单腔扩张式消声器进行传递损失仿真分析,通过改变扩张腔长度以及扩张腔直径建立不同的消声器模型来分析扩张腔长度、扩张比对传递损失影响,结果表明,一维平面波法和有限元法具有很好的吻合性,同时用三维有限元法预测了复杂结构消声器的传递损失。     

内燃机排气消声器的试验研究

采用管道试验方法对内燃机排气消声器的消声性能进行分析研究，其结果在内燃机台架试验中得到验证。并在此基础上提出了一种较为理想的消声器结构。     

柴油机排气消声器发展近况

排气噪声是柴油机的主要噪声源,而安装排气消声器是控制发动机排气噪声最直接和最有效的方法.目前,消声器的研究主要包括有源消声和无源消声两类.为此,对柴油机排气消声器的设计及研究方法进行了阐述,并基于反相抵消的思想提出了一种新型主动节能型消声器的设计原理.     

拖拉机抗性消声器不同结构单元声学性能研究

拖拉机的柴油机排气噪声一般覆盖高、中、低频段,抗性消声器主要通过内部结构单元特性来降低噪声,不同结构单元对噪声频率具有选择通过性。运用数值模拟的方法,对抗性消声器尾管长度、尾管偏角、尾管个数、内插管及膨胀比等结构单元进行仿真分析,并通过正交试验设计比较尾管个数、内插管、膨胀比三因素对消声器传递损失的影响大小。结果表明:尾管长度、尾管偏角对拖拉机柴油机抗性消声器传递损失影响较小;尾管个数、内插管、膨胀比对拖拉机柴油机抗性消声器传递损失影响较大,但正交试验结果显示三者之间的显著性不明显。     

农用运输车复合排气消声器的设计

针对农用运输车用的4115T发动机,测取发动机标定工况的排气噪声频谱图,然后根据噪声控制和排放要求,并结合实际情况,设计出一种复合式消声器,该设计方法可用于今后类似农用运输车消声器的研制。     

可调式射流泵性能的数值模拟

应用RNGκ-ε湍流模型及SIMPLE算法,对采用喷针调节喷嘴过流面积的可调射流泵在不同开度下的性能进行了数值模拟,并与试验数据进行对比分析．结果表明：喷针对可调射流泵性能有一定的影响,随着开度的减小,行程的增大,对可调射流泵效率的影响也越大．在大开度情况下数值计算的可调射流泵性能曲线与试验数据吻合较好;在小开度及小流量比工况下二者趋势一致,但存在一定偏差．通过对试验数据与数值计算值的对比分析,提出了基于数值模拟结果的可调射流泵的实际性能预测公式,该公式可以用数值模拟的结果来预测可调射流泵的实际性能,为可调射流泵的设计提供指导．     

自吸泵内部流场的数值模拟及性能预测

基于雷诺时均Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,应用三维无结构四面体网格及SIMPLEC算法建立自吸泵内部流场的数值模型,利用计算流体力学软件Fluent对设计工况及多个非设计工况下自吸喷灌泵叶轮和蜗壳的三维不可压缩湍流流场进行了数值模拟,得到其内部流场的速度分布和压力分布情况,揭示了泵自吸过程中流体的运动规律,最后预估该泵的扬程及效率并与试验值进行对比分析.结果表明,在相同半径处,叶片工作面压力比背面压力大;在回流孔处存在较大的压力梯度和速度梯度,并且由于分离室边壁的影响形成了大小不同的旋涡;数值模拟性能曲线与试验曲线基本一致.     

复杂结构消声器消声特性仿真研究

通过建立消声器内部声场的三维数学模型,采用有限元法对复杂结构消声器传递损失进行了仿真计算,着重分析了不同的结构参数对消声器传递损失的影响,根据分析结果优化了消声器的结构,有效地提高了消声器的消声性能,为复杂结构消声器的设计提供了参考。     

基于静力隐式方法的板料成形过程数值模拟

介绍了板料成形静力隐式弹塑性有限元数值模拟的基本理论和接触界面数值模拟技术以及增量过程应力计算的回映技术。基于这些方法开发了静力隐式程序，对球形模具拉伸成形过程进行了数值模拟，计算结果与文献[8]的计算结果吻合很好，文中给出了板料圆柱形模具成形回弹的数值分析结果。     

测量排气流量的内锥流量计数值模拟与实验

为了保证碳平衡法测量实车油耗的精度,对油耗测量系统中的内锥流量计进行了特性研究.用Fluent软件对内锥流量计进行了数值模拟,研究不同等效直径比、前后锥角、有无连接支撑杆等几何参数以及雷诺数对内锥流量计永久压力损失和流出系数的影响规律;将设计的两种内锥流量计与标准临界文丘里管组进行了对比验证实验,并以文丘里管实测值为参考值,得出了计算流出系数的拟合公式,将此拟合公式作为流量计算模型.结果表明数值模拟计算与实验验证的一致性较好,设计的内锥流量计具有较高精度和稳定性,适用于汽车排气流量测量.     

面向汽车安全性的材料与制造工艺改进模拟试验

应用非线性有限元方法,对某车型在50km／h速度下的碰撞行为进行数值模拟,仿真结果发现了该车型设计中不完善的地方。应用高强度钢板及拼焊板技术等新材料和新工艺对车身设计进行改进,通过数值模拟试验发现,对部分主要吸能部件应用高强度钢板及拼焊板技术可以有效提高整车的安全性能,改善吸能部件的变形模式。     

消声器结构对气流再生噪声的影响

设计了3种具有代表性的抗性消声器,并进行了试验。试验结果表明消声器结构对气流再生噪声以及消声量有影响。进行了气流再生噪声的估算。     

汽车车身结构点焊的数值模拟与试验

采用试验和有限元数值模拟的方法,对汽车车身低碳钢电阻点焊的过程进行了研究。利用电、热、力有限元法对电阻点焊的过程进行了模拟,得到了焊接电流、电极压力等工艺参数及焊件厚度对熔核尺寸的影响关系,从而确定了其与接头质量的关系。模型初步实现了热、电、力三者的耦合,得到的工艺参数对焊接接头质量影响的模拟结果与试验结果表明车身的试验模态模型以及计算模态模型能较好地吻合。     

OPCM在管道监测中的AE数值模拟研究

建立二维有限元模型模拟管道结构中一种声发射(AE)的产生和传播，通过耦合相关节点位移自由度的方法使二维的AE波扩展成三维来激励粘贴于管道表面的正交异性压电复合材料(OPCM)，读取节点电压信号来模拟传感元件的输出，并对输出信号作了基于Margenau-Hill能量分布的时频分析，讨论这种无噪声影响理想条件下，正交异性压电复合材料的动态传感特性，为以后管道AE监测中传感元件的开发提出了理论模型和设计方法。     

迷宫式滴头内流动的有限元数值分析

借助笛卡尔坐标系下时均 Navier Stokes方程 ,采用加罚有限元数值方法模拟了“圆弧型迷宫”式滴头内流动场。在数值计算的基础上 ,对滴头内流动场进行了分析。并针对防堵塞要求 ,对该滴头进一步优化设计提出了合理建议     

基于ABAQUS的金属板料激光冲击成形数值模拟

在激光冲击波加载转换模型的基础上,以有限元分析软件ABAQUS／CAE为平台,对圆形板料进行了直线形轨迹和圆形轨迹多点冲击成形的数值模拟,探索了冲击轨迹、应力分布和板料变形之间的相互关系。数值模拟分析表明,对圆形板料进行多点冲击成形时,选择圆形轨迹是最佳的。根据模拟结果对铝合金板料试样进行了无间隔冲击成形的实验,获得了和数值模拟相同的成形结果,模拟和实验结果一致性较好。