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随着经济的发展,我国汽车保有量急剧增加,由此带来的汽车噪声污染也日益严重,而安装排气消声器是降低汽车排气噪声的主要手段。在排气消声器的设计工作中,我国仍然以选型设计为主,采取试凑法,消声效果不易达到要求。因此,对消声器进行优化设计具有重要的现实意义。 论文从消声器优化问题出发,采用一维传递矩阵法,完成了消声器优化设计系统的开发,并应用到某消声器的优化设计中。具体工作包括以下几个方面: 总结了包括穿孔阻性消声单元在内的18种基本消声单元,并推导其传递矩阵。运用声学有限元法对基本消声单元进行消声特性分析,得到了影响基本消声单元的消声性能的主要结构参数。 基于基本消声单元的分析,采用MATLAB优化工具箱函数和传递矩阵法,完成了消声器优化设计系统的开发。系统可以在结构形式不变的情况下,实现对消声器的优化设计;可以方便的设置设计变量、约束和优化参数。 应用本文开发的优化设计系统完成了某消声器的优化,得到优化前后的传递损失曲线,与有限元分析结果基本吻合,验证了优化设计系统的有效性,为消声器优化设计提供了快速、有效的工具。另外,还对优化前后的消声器进行了流场分析,压力损失变化较小。