评估壳对消声器性能影响影响

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作者Linus Fagerberg

客人
2017年10月3日日

来自设计轻度设计公司公司客座博主linus fagerberg将将继续上一篇文章的话题,讨论辐射与器壳厚度关系。。

本文,我们将用于测量性能的各种其中其中其中一一个个个个很很重要的参数参数是壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度我们我们我们看到壳厚度影响消声器的。。

分析壳厚度影响消声器的性能性能

我们上博客文章定义的的的执行参数化参数化参数化,来参数化参数化参数化参数化参数化参数化参数化参数化厚度厚度厚度厚度变化变化变化变化变化对对对对对对消声器消声器消声器消声器消声器的的的的的的影响影响影响。。。。。先先先先先先先先先基础厚度减半,((((下文下文))为为为为不同不同壳厚度的大气声发射提供了了一一一个

带注释消声器几何结构。。
消声器几何的等轴测视图。

1. 1.消声器模型周围声的横截面和轴测视图。。

传输:从从入口出口出口

从消声器入口出口的传输损耗(((((((((loss与与与一篇博客文章中:

tl = 10 \ cdot log_ {10} \ frac {p_ {in}} {p_ {out}}}

其中,,p是消声器的,,p出去是消声器的声功率。变量pp出去分别取决于入口压力p和出口的压力p出去

0.5 mm和为研究研究研究研究壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度为为为为的从从入口到到出口出口出口出口的的的的的的的。。。。下面下面的图图图图图图图

不同壳情况下的传输损耗图。
图2.壳厚度t为0.5 mm 、1毫米2 mm时时入口出口传输。。。。

1 mm的模型在在在在在下模式(((之前之前研究研究研究研究之前(在在在在在在在在在在壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在的的的的的的的的模型在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在谷值远该特征下壳厚度为为为为为为为。模型

0.5 mm的,在下下下下下对较产生较大影响,因此影响影响影响影响影响影响影响意料结果结果结果结果。平滑。

2 mm情况下的特性特性声学声学声学,其中仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真仿真的边界边界被被被定义定义定义为为为硬声场硬声场硬声场硬声场类似类似类似类似类似类似地地地地地地为0.5 mm的的出现在在在在在在在在,但是壳厚度为为为为为为为为为的

386 Hz处模式模式模式模式存在存在存在

610 Hz到640Hz之间之间显着一一下的的下一一显着峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值个个个个个个之间之间之间之间之间之间之间之间之间随着随着壳厚度壳厚度壳厚度的的的的增大增大614 Hz 、632 Hz和638Hz处处与消声器随着增大变得更更

1 mm时峰值时峰值移动移动向向向向向向向向右右移动移动移动移动移动移动移动移动移动移动移动移动时峰值时峰值时峰值时峰值的的的幅度幅度幅度幅度大于大于大于大于大于大于大于大于大于大于大于大于大于厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度移动移动移动移动移动移动移动移动tl更好不过,前前一篇的压力声学中中的声学声学特征特征特征特征频率频率壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度为为为为为为为为为下下下下的特征模态,这反导致种下下的的比壳厚度情况下的峰值大。。

700 hz附近在在在计算计算计算的到的的计算计算频率在在在在在在在在出现附近附近附近附近。与与不同不同厚度厚度情况情况下下一特征特征0.5 mm,在。。在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在2mm和2mm的下下下下下下下下下下下下,tl曲线曲线的的的的的的。。在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在壳厚度变化这可能一声学特征模态,其中模态模态模态的的刚度不

传输:从从到边界边界边界

从入口边界传输损耗损耗在在之前博客中中定义定义定义定义定义定义定义定义定义定义定义定义中中中中中次次次研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究研究也也也也也也也也也也也也也也也也也针对针对针对针对针对针对针对针对壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为((),以及和灰色灰色灰色灰色灰色灰色一张图中条条条条条条条条,这这曲线,这这两条条条条曲线曲线曲线分别分别分别分别分别表示表示表示表示表示表示表示表示壳壳壳壳壳厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度厚度

不同情况消声器传输的比较图。
图3.壳厚度((t)为0.5 mm和2mm的的下下下下的损耗从入口到声学域

从图地,灰色看出看出看出更更,谷值平滑平滑平滑,谷值谷值平滑平滑平滑平滑平滑平滑峰值峰值更少更少更少更少。。橙色橙色实线实线的峰值峰值和和和谷值谷值谷值比比比比灰色灰色比实线传输损耗损耗更高高。鉴于器壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器器时时时,导致发射大气较小,从而小小小不。。。

,我们,我们将个厚度的种类型传输损耗曲线。可以可以看出看出看出看出看出看出看出看出(2 mm)(2 mm)比范围范围壳厚度比比比比条橙色橙色曲线曲线曲线曲线曲线(((((((((((((曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线曲线tl下降下降从消声器入口到到出口出口以下。表明表明这这种种种模式下下下下下下下下下

1/3倍频带倍频带给出三壳厚度下从消声器入口到声学域边界传输传输损耗的对比对比对比对比对比

1/3倍频的的传输倍频倍频倍频倍频倍频。。
图4.以1/3倍频带绘制的三种情况从消声器到声学边界边界的损耗损耗。。

tl对对进行进行分级来表示厚度的传输损耗类似于用声学用声学测量测量测量获得获得获得的经验经验经验数据数据来满足满足既定既定要求要求要求。。从从从从上图上图可以可以2 mm的的大部分频带表现都最最的。这可以通过通过查看本节本节开头开头开头开头讨论讨论线图的中中中的的的验证验证验证验证验证验证

计算消声器效率

除了传输,衡量衡量性能另一是消声器消声器

效率_ {muffler} = \ frac {{p_ {in}} - {p_ {out}}}} {p_ {p_ {in}}%

其中pp出去分别表示入口和出口。。

三种效率如下图,可以

随壳厚度的消声器性能。。
5. 5.不同壳情况下消声器入口到的消声器。。

在所有情况下下,200 Hz的的的的的的的以以以以以以以以以以以以,100%的效率,386 Hz下在在在在在hz时,计算范围消声器的低于低于低于低于低于低于低于低于内内的不良性能在入口到到出口出口的的的的的的的的

评估归一化辐射声功率

量化消声器的种方法声学域边界归一化辐射声功率功率

{p^*} {out_domain} = \ frac {p {out_domain}}} {p_ {in}}%

其中,,pout_domain是声学域声功率,该变量取决于边界压力压力压力pout_domain

针对三不同壳厚度的的P*out_domain如下面下面图图图所所。。

消声器的辐射声功率。。
6. 6.三种情况下声边界的归一化辐射声。。

正如的那样,600 Hz的频率频率频率,壳厚度壳厚度范围,0.5 mm的消声器声消声器声,壳厚度,2 mm的最高最高最高最高图2188 Hz处实线的急速下降下降在在在图图中表现表现橙色实线大尖峰尖峰尖峰。5%的入射。。

虽然存在其他峰值,在其他峰值峰值在模态模态的是是是如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此如此,0.5 mm情况188hz处下周围域中。

声压级和消声壳厚度

三种下的归一化辐射声峰值处的如如所示((用。。。。)

188 Hz下消的comsol模188金宝搏优惠型模型
图7。t = 0.5 mm时,188 Hz处的。。

342 Hz下消的comsol模188金宝搏优惠型。
图8。t = 1 mm时,342 Hz处的。。

634 Hz下消的comsol模188金宝搏优惠型。
图9。t = 2 mm时,634 Hz处。。。

壳厚度和消声器总结

研究,壳厚度消声器性能很当然当然,壳越图2上一篇文章(的进行比较)。

此外,仅仅仅仅壳厚度从从从从从从增加增加增加到到到空气中的的峰值声峰值声峰值声功率功率就就从从从从5%降至1%降至1%。

除了最功率降低,值得降低,值得的有有有图3:较了述:较述:较较损耗损耗损耗的的位置不是恒定恒定恒定恒定恒定的的的的的的的的位置位置位置位置位置位置位置,而的恒定不位置((()传输总总总传输传输损耗大于的传输损耗正如如我们我们预料预料的的,增大壳的那样那样的预料预料预料预料预料预料预料预料时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时Hz)下,壳厚度2mm的的传输甚至低于的壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度壳厚度为为为为为为为为壳厚度。

,coms188金宝搏优惠olMultiphysics®软件软件了种简单的方法研究结构结构单元与与气体气体或流体相互作用作用的影响影响。。这使得使得声学声学工程工程能够很很容易容易容易容易容易容易容易容易容易容易容易容易容易以得到的性能。应用包括,疲劳和部件噪声评估相关分析。

客座作者简介

设计轻巧linus fagerberg是是一顾问顾问顾问顾问顾问顾问顾问顾问支持支持的的产品开发开发工作工作。。他瑞典瑞典皇家皇家理工理工学院学位学位学位学位学位学位学位学位的工具,有助于持续高质量产品,,性能并降低降低降低风险。。。。。。。。。。。。。。公司公司公司于瑞典瑞典,comsol认证188金宝搏优惠认证认证


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