基于DoE的车用消声器优化设计
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设计． 计算 ． 研究 ．
基 于 Ｄ Ｅ的车用 器优化设计 ｏ 消声
倪计 民 １ 解 难 １ 杜倩 颖 １ 石 秀 勇 １ 孔 正 国 ２
（． １同济 大学 ；． ２天纳 克 中 国研发 中心 ）
【 摘要 】 针对某乘用车消声器在发动机转速 １ ０ ～ ０ ｍｎ范围内尾管 噪声偏大 的问题 ， ０ ３ ０ｒ ｉ ５ ０ ／ 应用 Ｇ — ｏ ｅ 软件 Ｔ Ｐｗｒ
建 立 发 动 机 及 排 气 系 统 模 型 ． 对 该 模 型 进 行 了试 验 验 证 。应 用 Ｄ Ｅ方 法 找 到 了对 消 声 器 性 能 影 响 较 大 的参 数 ， 并 ｏ 建 立 了消 声 器 性 能 综 合 评 价 体 系 依 据 运行 工况 及指 标 的重 要 程 度 为各 转 速 下 的评 价 指 标 设 计 了相 应 的 权 重 ， 过 多 通 目标 优 化 计 算 得 到 了 最优 化 的 消 声器 结 构 参数 。优 化后 消声 器 的模 拟 计 算 结 果 表 明 ， 发 动机 转 速 １ ０ ～ ０ ０ ／ ｉ 在 ０ ３ ０ ｍｎ ５ ｒ 范 围 内 ． 管 总 噪声 和 ２阶 噪声 有 较 大 程 度 上 的降 低 。 尾
Ｎ ｉ ｎ， ｉ Ｎ ｎ， ｕＱａｙｎ Ｓ ｉ ｉｙｎ Ｋ ｎ ｈ ｎｇｏ ｉ ｍｉ‘Ｘｅ ａ Ｄ ｉｎｉｇ， ｈ ｕ ｏｇ， ｏｇＺ ｅ ｇｕ Ｊ Ｘ （．ｏ￣ｉ ｎｖｒ ｔ；． ｎ ｅｏＣ ｉａＥ ｇ ｅｒ ｇＣ ｎｅ） １ ｎ ｉｅｓｙ ２ ｅ ｎｃ ｈｎ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｔｒ Ｔ Ｕ ｉ Ｔ ｎ ｉ
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主题词 ： 动机 发
消 声器
噪声
优化
中图分 类 号 ： ４ ４ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ２ ０ — ０ ２ ０ Ｕ６ Ａ １ ０ — ７ ３ ２ １ ）３ ０ ２ — ５
．
Ｏｐ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｃｅ Ｍ ｕ ｅ ａ ｅ ｎ Ｄｏ ｔ ｚ ｔ ｓｇ ｆＶｅ ｉｌ ｍ ｏ ｍ ｒｂ ｓ ｄ ｏ — Ｅ
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的过 程 中 ． 拟 计算 软 件 无 法 实现 对 尾 管 主要 阶次 模 噪声 的准 确模 拟 ． 限制 了虚 拟样 机 技 术 在 开 发前 期
ｓ ｎｆ ａｃ ｆｏ ｅａ ｏ ｎ ｎ ｅ，ａ ｄ ｏｔ ｚｄ ｍ ｆｅ ｔ ｃ ｒｌｐ ｒｍ ｔ ｓ ｗ ｒ ｏｔｉｅ ｈｏｇ ｕｔ— ｂｅｔ ｉ ｉｃｎｅ ｏ ｐ ｒｔ ｎ ａｄ ｉ ｘ ｎ ｐｉ ｅ ｕｆ ｒｓｕ ｔ ａ ａａ ｅ ｒ ｅｅ ｂａ ｄ ｔｒｕｈ ｍ ｌ ｏｊｃ ｇ ｉ ｉ ｄ ｍｉ ｌ ｒ ｕ ｅ ｎ ｉ
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１ 前 言
在 消声 器 的设计 和优 化 过 程 中 ． 要存 在 以下 主
问题 ： 在应 用 虚 拟 样机 技 术 与 主机 厂进 行 同步 开发
ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｔ ｚ ｄ ｍｕｆ ｒ ｉ ｄ ｃ ｔｓ ｔ ａ ｏ ａ ｏ ｓ ｔ ｔ ｉ ｉ ｅ ａ ｄ ２一 ｒ ｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ｕ ｅ ｐ ｉ ａｉ ．Ｓ ｍｕ ａｉ ｆ ｔ ｅ ｐ ｉ ｅ ｆ ｅ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔ ｔｔ ｌ ｎ ｉｅ ａ ａｌ ｐ ｎ ｏ ｄ ｒ ｎ ｉｅ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ ｍｉ ｏ ｏ ｍｉ ｌ ｐ ｇ ｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｅ ｓ ｅ ｄ ｏ ０ Ｎ ０ ／ ｎ ｒ ａｌ ａ ｇｎ ｐ ｅ ｆ１ ５ ０ ３ ０ ０ ｒ ｙ ｅ ｍｉ ．
【 ｓ ａ ｔＴ ｌ ｎｔ ｅｃｓｉｅｈｇ ｏ ｅａ ｔｉ ｉｅｏ ａｓｎｅ ａ ｍ ｆｅ ｔ ｎｉｅｓｅｄｏ ０ ～ ０ Ａｂｔ ｃ］ｏｅｉ ａ ｘｅｓ ｉｈｎ ｉ ｔａ ｐ ｆ ｐ ｓｅｇｒｃｒ ｕｆ ｒ ｇｎ ｐ ｅ ｆ１５ ０ ３００ ｒ ｍｉ ｅ ｖ ｓ ｌｐ ａ ｌ ａｅ
设计 方 案 。 本文 针对 消声器设 计 中存在 的 问题 ， 用 应 Ｇ — ０ ｅ 软件 建 立发 动机 及排 气 系统 计 算模 型 ． Ｔ Ｐｗ ｒ 实 现 了其 尾管 总噪 声 和主 要 阶 次 噪声 的精 确模 拟 ， 并
基 于 综合 评 价 体 系和 Ｄ Ｅ方法 对 消 声 器 性 能 进 行 ０ 优化 。
设计． 计算 ． 研究 ．
基 于 Ｄ Ｅ的车用 器优化设计 ｏ 消声
倪计 民 １ 解 难 １ 杜倩 颖 １ 石 秀 勇 １ 孔 正 国 ２
（． １同济 大学 ；． ２天纳 克 中 国研发 中心 ）
【 摘要 】 针对某乘用车消声器在发动机转速 １ ０ ～ ０ ｍｎ范围内尾管 噪声偏大 的问题 ， ０ ３ ０ｒ ｉ ５ ０ ／ 应用 Ｇ — ｏ ｅ 软件 Ｔ Ｐｗｒ
建 立 发 动 机 及 排 气 系 统 模 型 ． 对 该 模 型 进 行 了试 验 验 证 。应 用 Ｄ Ｅ方 法 找 到 了对 消 声 器 性 能 影 响 较 大 的参 数 ， 并 ｏ 建 立 了消 声 器 性 能 综 合 评 价 体 系 依 据 运行 工况 及指 标 的重 要 程 度 为各 转 速 下 的评 价 指 标 设 计 了相 应 的 权 重 ， 过 多 通 目标 优 化 计 算 得 到 了 最优 化 的 消 声器 结 构 参数 。优 化后 消声 器 的模 拟 计 算 结 果 表 明 ， 发 动机 转 速 １ ０ ～ ０ ０ ／ ｉ 在 ０ ３ ０ ｍｎ ５ ｒ 范 围 内 ． 管 总 噪声 和 ２阶 噪声 有 较 大 程 度 上 的降 低 。 尾
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主题词 ： 动机 发
消 声器
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设计 方 案 。 本文 针对 消声器设 计 中存在 的 问题 ， 用 应 Ｇ — ０ ｅ 软件 建 立发 动机 及排 气 系统 计 算模 型 ． Ｔ Ｐｗ ｒ 实 现 了其 尾管 总噪 声 和主 要 阶 次 噪声 的精 确模 拟 ， 并
基 于 综合 评 价 体 系和 Ｄ Ｅ方法 对 消 声 器 性 能 进 行 ０ 优化 。