авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Разработка современных методов расчета и проектирования автомобильных глушителей шума с требуемыми характеристиками

-- [ Страница 5 ] --

4. Принимаем требуемое значение обобщенных вносимых потерь в системе выпуска

OIL= Lвп. Это значение является целевой функций при проведении акустических расчетов выпускной системы автомобиля.

5. Переходим к расчету и проектированию глушителя шума в системе выпуска автомобиля. На начальном этапе с этой целью используется метод передаточных матриц, когда конфигурация глушителя набирается из набора типовых элементов глушителей шума, определяемых через безразмерные геометрические параметры с привязкой к диаметру патрубков в этих элементах. Таким образом, определяется конфигурация и общая матрица передачи глушителя-прототипа. Если в качестве исходных данных имеются ограничения на габаритные размеры глушителя, то это накладывать ограничения на максимальные относительные размеры глушителя-прототипа.

6. Вычисляются потери передачи глушителя прототипа, как функции безразмерного параметра , равного отношению диаметра патрубков глушителя к дине волны, полагая, что диаметр патрубков глушителя совпадает с диаметром труб в выпускной системе автомобиля. С помощью этого же параметра производят трансформирование исходного не заглушенного спектра выпуска переходя от циклической частоты, в Гц, к безразмерному параметру . При этом при вычислении используется действительное значении диаметра выпускной трубы. Производится визуальное сравнение графиков потерь передачи TL глушителя-прототипа и трансформированного не заглушенного спектра. Очевидно, глушитель будет эффективен, если форма кривой его потерь передачи будет соответствовать форме исходного трансформированного не заглушенного спектра.

7. Для ориентировочной количественной оценки эффективности глушителя-прототипа вычисляются в первом приближении обобщенные вносимые потери ОIL, когда в расчетную формулу (6.9) вместо параметра IL подставляется параметр TL. Ориентировочно можно считать, акустическая эффективность глушителя-прототипа удовлетворительна, если выполняется условие ОIL >Lвп. Неравенство здесь означает, что расчеты обобщенных потерь ОIL через потери передачи глушителя дает верхнюю границу значений параметра ОIL. При использовании при вычислениях вносимых потерь IL значение параметра ОIL, как правило снижается.

8. Если для рассматриваемого глушителя-прототипа обобщенные потери ОIL не обеспечивают превышения над требуемым снижением шума Lвп, производят корректировку его конфигурации и проводят соответствующие расчеты, и так до тех пор пока это условие не будет выполнено.

9. Для найденной таким образом подходящей конфигурации глушителя-прототипа осуществляем обратный переход от относительных размеров глушителя к действительным размерам, используя для такого пересчета диаметр выпускной трубы, в качестве исходного данного при проектировании глушителя.

10. После этого, переходим к составлению конечно-элементной модели глушителя шума, соответствующей выбранной конфигурации, и всей выпускной системы автомобиля в целом. С одной стороны это позволит более подробно проработать конфигурацию глушителя и его конструкцию в целом, а с другой стороны даст возможность уточнить акустические характеристики и повысить достоверность расчетов.



11. По результатам конечно-элементного моделирования вычисляем коэффициенты матрицы потери глушителя и его потери передачи глушителя. Затем, как и ранее, задаваясь импедансом источника, находим вносимые потери передачи и обобщенные вносимые потери для системы выпуска с разработанным глушителем. Проверяем условие превышения этих обобщенных потерь над требуемым снижением шума выпуска. В противном случае корректируем расчетную конечно-элементную модель и повторяем расчеты.

12. Разрабатываем конструкторскую документацию на глушитель, изготавливаем опытный образец. Проводим измерения шума выпуска и внешнего шума автомобиля в целом с целью экспериментальной проверки эффективности установки глушителя шума.

Приведены практические приложения данной методики к разработке глушителей шума для систем выпуска автомобилей, показавшие ее эффективность.

В качестве примера на рисунке 37 представлен разработанный с помощью рассмотренной методики глушитель шума для системы выпуска грузового автомобиля. Спектр шума выпуска автомобиля с серийным глушителем реактивного типа содержал интенсивную узкополосную составляющая в низкочастотной полосе 125 Гц и широкополосную высокочастотная компоненту. Следовательно, разрабатываемый глушитель должен в первую очередь эффективно гасить эти две компоненты и поэтому в обязательном порядке должен содержать резонатор Гельмгольца для гашения низкочастотного узкополосного шума и диссипативные элементы для гашения высокочастотных составляющих шума. Общая конфигурация глушителя определялась на основе расчетов методом передаточных матриц, а ее детальная проработка по результатам конечно-элементного моделирования.

Исходный и результирующий спектры шума выпуска, измеренные у среза выпускной трубы автомобиля представлены на рисунке 38. Разработанный глушитель позволил снизить общий уровень шума системы выпуска на 2 дБА, а потери давления на 10 %. Кроме того, уровень внешнего шума автомобиля снизился при этом на 1 дБА.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

  1. . Предложенная математическая модель распространения звуковых волн в каналах с учетом вязкости и теплопроводности среды при числах Прандтля близких к , позволяющая оценивать потери при распространении звука, как в канальных элементах глушителей шума, так и в звукопоглощающем материале.
  2. . Разработанные математические модели типовых элементов глушителей шума и полученные матрицы передачи этих элементов в безразмерном виде с привязкой к диаметру их патрубков, что позволяют реализовывать модульный принцип проектировании глушителей шума с использованием глушителей-прототипов.
  3. . Введенный в рассмотрение интегральный показатель эффективности глушителей - обобщенные потери передачи, дает возможность проводить оптимизацию конфигурации реактивных глушителей, что было успешно показано на примере камерных глушителей шума.
  4. . Разработанная методика выбора по заданным исходным данным геометрических параметров резонаторных глушителей шума, в частности резонаторов Гельмгольца, позволяет, с учетом поставленной от целевой функции, определять оптимальные соотношения размеров резонатора и тем самым повысить их акустическую эффективность.
  5. . Аналитические расчеты и конечно-элементное моделирование концентрических резонаторов и комбинированных трехкамерных глушителей с перфорированными трубами позволили выявить закономерности изменения характеристик таких глушителей от параметров перфорации и показать возможности их высокой акустической эффективности.
  6. . Предложен новый метод измерения акустических характеристик звукопоглощающих конструкций в импедансной трубе с использованием нелинейной регрессии, позволяющий повысить точность измерений.
  7. . Разработанная математическая модель волокнистого ЗПМ позволила получить аналитические выражения, описывающие акустические характеристики такого материала, как функции диаметра волокна и плотности материала. Предложенная методика экспериментальной оценки акустических характеристик ЗПМ была использована для оценки характеристик базальтового волокна. Их использование в расчетных моделях диссипативных глушителей показало хорошее соответствие результатов расчета с экспериментальными результатами.
  8. . Теоретическое и экспериментальное исследования системы активного гашения периодических составляющих шума, как системы с деструктивной интерференцией, реализуемой методом синтез гасящей волны, позволили получить диаграмму устойчивости такой системы, а испытание макетного образца активного глушителя шума, показало на практике возможность снижения гармонических составляющих шума до 25 дБ.
  1. Разработанные методика оптимизации путей снижения внешнего шума автомобиля до требуемых норм и математическая модель формирования внешнего шума автомобиля разнесенными источниками позволили получить научно обоснованные требования к вкладу шума выпуска во внешний шум автомобиля.
  2. Созданная конечно-элементная модель излучения шума выпускной системой автомобиля, позволяет, с одной стороны, оценить влияние на характеристики излучения параметров газового потока, а с другой стороны, показать, что использование специальных насадок на срезе выпускной трубы может быть весьма эффективным средством для дополнительного снижения шума выпуска.
  3. Разработанная математическая модель для оценки излучения шума выпускной системой автомобиля в расчетной точке над подстилающей поверхностью показала необходимость использования при пересчете уровней шума из одной расчетной точки в другую помимо поправки на расстояние дополнительной поправки на подстилающую поверхность, что позволяет существенно повысить точность такого рода акустических расчетов.
  4. Предложенный для оценки эффективности установки глушителя в выпускную систему автомобиля интегральный критерий - обобщенные вносимые потери, впервые позволил связать акустические характеристики глушителя с вкладом, вносимым выпускной системой во внешний шум автомобиля, что дает возможность проектировать глушители, обеспечивающие требуемым условиям по вкладу шума выпуска во внешний шум автомобиля.
  1. Разработанная методология расчета и проектирования глушителей шума для систем выпуска автомобиля, основанная на использовании спектра незаглушенного шума выпуска и интегрального критерия вносимых потерь, а также принципов модульного проектирования в сочетании с конечно-элементным моделированием позволяет достоверность поучаемых результатов расчетов и всего процесса проектирования глушителей в целом.
  2. Применение разработанной методологии проектирования и доводки автомобильных глушителей шума, внедренная на ведущем отечественном предприятии по производству глушителей шума ООО «НТЦ МСП», позволило сократить сроки и повысить качество разработки и испытаний опытных глушителей шума, которые в дальнейшем стали производится серийно и поставляться на ведущие заводы автомобильной промышленности: КАМАЗ, ГАЗ, ЗИЛ, УАЗ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

  1. В изданиях из Перечня ВАК:
  1. Комкин А.И. Анализ спектра вибраций двигателя внутреннего сгорания // Известия вузов. Машиностроение. – 1986. – № 6. – С. 101–106.
  2. Комкин А.И. Анализ частотных характеристик при экспериментальном исследовании механических систем // Известия вузов. Машиностроение. – 1987. – № 11. – С. 45–50.
  3. Комкин А.И. Анализ частотных характеристик механических систем при наличии нескольких входных воздействий // Известия вузов. Машиностроение. – 1988. – № 3. – С. 75–81.
  4. Макаров С.Г., Жеглов Л.Ф., Комкин А.И. К оценке вклада шума выхлопа в общий уровень внешнего шума автомобиля // Известия вузов. Машиностроение. – 1988. – № 8. – С. 88–91.
  5. Комкин А.И., Макаров С.Г. Оценка возмущающего воздействия со стороны шины при анализе вибронагруженности автомобиля// Известия вузов. Машиностроение. – 1988. – № 9. – С. 90–94.
  6. Комкин А.И., Макаров С.Г. Жеглов Л.Ф. Влияние возмущающего воздействия со стороны шины на вибронагруженность автомобиля// Известия вузов. Машиностроение. – 1988. – № 11. – С. 85–89.
  7. Комкин А.И., Жеглов Л.Ф., Макаров С.Г. Влияние зазора в механической системе на оценку ее спектральных характеристик // Известия вузов. Машиностроение. – 1989. – № 10. – С. 15–19.
  8. Комкин А.И. Оптимизация пути снижения шума машин // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. – 1992. – № 1. – С. 110–114.
  9. Комкин А.И., Тупов В.В. К расчету акустических характеристик глушителей шума // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. – 1994. – № 3. – С. 118–124.
  10. Комкин А.И. Выбор парциальных систем при анализе колебаний механических систем // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. – 1996. – № 1. – С. 86–93.
  11. Жеглов Л.Ф., Комкин А.И., Сухоруков В.А. Стенд как средство оценки шума автомобильных шин // Автомобильная промышленность. – 1997. – № 5. – С. 29–32.
  12. Комкин А.И., Редникин А.Н. Снижение шума выпускных газов двигателя внутреннего сгорания транспортных средств активным методом // Вестник МГТУ. Машиностроение. – 1998. – № 1. – C. 115–125.
  13. Комкин А.И. Внешний шум автомобиля. Методы определения и снижения // Автомобильная промышленность. – 2000. – № 10. – С. 34–37.
  14. Комкин А.И. Активное гашение шума. Проблемы и перспективы // Безопасность жизнедеятельности. – 2001. – № 4. – С. 12–18.
  15. Комкин А.И., Тупов В.В. Основы проектирования глушителей шума транспортных средств // Безопасность жизнедеятельности. – 2003.– №1.– C. 15–20.
  16. Комкин А.И. Методы измерения акустических характеристик звукопоглощающих материалов // Измерительная техника. 2003. № 3. С. 47–50.
  17. Комкин А.И., Никифоров Н.А. Акустические характеристики пористо-волокнистых металлических материалов// Безопасность жизнедеятельности. 2004. № 6. С. 10-12.
  18. Комкин А.И., Надарейшвили Г.Г., Юдин С.И. Особенности излучения шума системой выпуска автотранспортных средств // Безопасность жизнедеятельности. 2005. № 11. С. 45–49.
  19. Комкин А.И., Юдин С.И. Камерные глушители шума // Безопасность жизнедеятельности. Приложение. – 2005. – № 11. – 24 c.
  20. Комкин А.И., Никифоров Н.А. Современные методы измерения акустических характеристик однородных звукопоглощающих материалов // Безопасность жизнедеятельности. 2006. № 8. С. 22–26.
  21. Никифоров Н.А., Комкин А.И. Исследование звукопоглощающих свойств пористых спеченных материалов // Безопасность в техносфере. 2009. № 5. С. 31–36.
  22. Комкин А.И. Оптимизация реактивных глушителей шума // Акустический журнал. 2010. Т.56, № 3. С. 373–379.
  23. Комкин А.И., Аграфонова А.А. Исследование излучения шума системой выпуска автомобиля методом конечных элементов // Безопасность в техносфере. 2010. № 5. С. 17–22.
  24. Никифоров Н.А., Комкин А.И., Воробьева Л.С. Моделирование глушителей шума с перфорированными трубами // Безопасность в техносфере. 2010. № 5. С. 28–33.
  25. Комкин А.И. Особенности снижения шума в канале резонатором Гельмгольца // Известия вузов. Машиностроение. – 2011. – № 1. – С. 101–106.
  26. Никифоров Н.А., Комкин А.И. Определение структурного фактора волокнистых металлических звукопоглощающих материалов // Известия вузов. Машиностроение. – 2011. – № 8. – С. 35–43.

2) Прочие публикации:





  1. Зайцев П.В., Комкин А.И. Особенности определения спектральных характеристик внешнего шума движущегося автомобиля // Научно-технические достижения и передовой опыт в автомобилестроении. Вып.4. М.: ЦНИИИТЭИавтопром,1990. – С. 5–6.
  2. Комкин А.И., Куличев И.Н., Сухоруков В.А. Система для анализа внешнего шума автомобиля // Научно-технические достижения и передовой опыт в автомобилестроении. Вып.5. М.: НИИстандартавтосельхозмаш,1991. – С. 3–4.
  3. Бочаров Н.Ф., Комкин А.И., Сухоруков В.А. Идентификация источников внешнего шума автомобиля // Научно-технические достижения и передовой опыт в автомобилестроении. Вып.5. М.: НИИстандартавтосельхозмаш,1991. – С. 4–6.
  4. Комкин А.И., Куличев И.Н., Сухоруков В.А. Анализ акустических характеристик глушителей шума // Научно-технические достижения и передовой опыт в автомобилестроении. Вып.7. М.: НИИстандартавтосельхозмаш,1991. – С. 9–12.
  5. Комкин А.И., Тупов В.В., Осипов Б.И. Измерение акустических характеристик глушителей шума // Внешний и внутренний шум автомототехники: Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. Дмитров, 1993. С.16–19.
  6. Komkin A.I., N.F. Bocharov L.F. Zheglov Performance evaluation of active systems for engine exhaust noise control // Transport Noise and Vibration: Proceedings of the Second International Symposium. – St.-Peterburg, 1994. – P. 87–89.
  7. Komkin A.I., Tupov V.V. On the evaluation of automotive exhaust mufflers // Transport Noise and Vibration: Proceedings of the Second International Symposium. – St.-Peterburg, 1994. – P. 91–92.
  8. Комкин А.И., Бочаров Н.Ф., Жеглов Л.Ф. Оценка эффективности активных систем гашения шума выпуска двигателя внутреннего сгорания // Техническая акустика. – 1994. – Т. 3, вып. 3–4.– С. 9–11.
  9. Жеглов Л.Ф., Сухоруков В.А., Комкин А.И. Экспериментальная оценка виброакустических свойств автомобильной шины // Техническая акустика. – 1994. – Т. 3, вып. 3–4.– С. 12–14.
  10. Комкин А.И., Никифоров Н.А., Симкин Р.М. Особенности проектирования автомобильных глушителей шума // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: Доклады III Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 1998. С.490–491.
  11. Комкин А.И., Никифоров Н.А. Выпускная система как источник внешнего шума автомобиля: тезисы доклада// Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: Доклады IV Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 1999. С.521–524.
  12. Komkin A.I., Nikiforov N.A. On the design of automobile exhaust systems// Sixth International congress on sound and vibration. Copenhagen, Denmark, 1999 P.455–460.
  13. Комкин А.И. Снижение шума активным методом. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. 24 с.
  14. Комкин А.И., Никифоров Н.А. Перспективы применения систем активного гашения шума машин // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Сб. научных трудов. Вып.16.–Донецк, ДонГТУ, 2001. – С. 258–261.
  15. Комкин А.И., Никифоров Н.А., Юдин С.И. Об измерении акустических характеристик звукопоглощающих материалов // Сб. трудов XI сессии Российского акустического общества. Т.4. – М.: НИИСФ, 2001. – С. 121–124.
  16. Комкин А.И., Никифоров Н.А. Акустические характеристики перфорированных элементов в системах глушения шума машин // Сб. трудов международной конференции «Машиностроение и техносфера ХХI века». Т.2. Донецк, ДонГТУ, 2004.– С. 99–104.
  17. Комкин А.И. Прохождение звуковой волны через внезапное изменение сечения канала // Сб. трудов XVI сессии Российского акустического общества. Т.1. – М.: ГЕОС, 2005. – С. 251–254.
  18. Комкин А.И., Юдин С.И. Измерение и расчет акустических характеристик волокнистых звукопоглощающих материалов // Сб. трудов XIХ сессии Российского акустического общества. Т.3. – М.: ГЕОС, 2007. – С. 259–263.
  19. Комкин А.И., Малько Е.В. Критерии оценки акустической эффективности глушителей шума // Сб. трудов XIХ сессии Российского акустического общества. Т.3. – М.: ГЕОС, 2007. – С. 263–267.
  20. Комкин А.И., Юдин С.И. Акустический импеданс перфорированной перегородки в канале // Сб. трудов XХ сессии Российского акустического общества. Т.1. – М.: ГЕОС, 2008. – С. 246–250.
  21. Комкин А.И., Малько Е.В. Акустическая эффективность камерных глушителей шума // Сб. трудов XХ сессии Российского акустического общества. Т.3. – М.: ГЕОС, 2008. – С. 238–241.
  22. Комкин А.И. Метод расчета и проектирования глушителей шума // Сб. докладов 2-ой Всероссийской научно-практической конференции «Защита населения от повышенного шумового воздействия». – Санкт-Петербург, 2009.– С. 275–277.
  23. Комкин А.И., Миронов М.А. Юдин С.И. Моделирование акустического излучения системы выпуска автомобиля над подстилающей поверхностью // Сб. трудов научной конференции к 100-летию А.В. Римского-Корсакова. М.: ГЕОС, 2010. – С. 100–103.
  24. Комкин А.И., Миронов М.А. Юдин С.И. Исследование акустических характеристик двигателя

    Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
     

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.