聽小骨消聲器的聲學(xué)特性分析與優(yōu)化設(shè)計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、噪聲污染是當今社會的四大污染之一,并且隨著工業(yè)的發(fā)展而日益嚴重,對人的身心健康產(chǎn)生了嚴重影響??剐韵暺鹘Y(jié)構(gòu)簡單、易于清潔,對低、中頻噪聲有較好的消聲效果,常被用于抑制排氣管道和通風管道內(nèi)的噪聲。提高抗性消聲器的消聲性能,同時減小其體積和質(zhì)量,是對抗性消聲器進行設(shè)計和優(yōu)化的主要內(nèi)容。
  本文建立了新型抗性消聲器—聽小骨消聲器的三維有限元模型和基于平面波理論的一維簡化模型,對其聲學(xué)特性進行了分析,闡述了消聲原理,采用控制變量法對消

2、聲器的相關(guān)參數(shù)進行了研究。
  為了改善聽小骨消聲器的消聲性能,降低其質(zhì)量,本文基于響應(yīng)面法對聽小骨消聲器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了確定性優(yōu)化和不確定性優(yōu)化。采用中心組合試驗設(shè)計獲得樣本點,利用響應(yīng)面法構(gòu)造二次多項式響應(yīng)面模型,并檢驗了響應(yīng)面模型的擬合精度。利用響應(yīng)面模型結(jié)合NSGA-Ⅱ遺傳算法的方式對消聲器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。在優(yōu)化過程中,以消聲器低頻和寬頻的平均傳遞損失作為優(yōu)化目標,以消聲器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(進出口管道寬度、封閉腔深度、

3、封閉腔長度)作為優(yōu)化變量。
  通過對聽小骨消聲器聲學(xué)特性的分析,發(fā)現(xiàn)通過選擇合適的設(shè)計參數(shù),可以使消聲器具有較寬的消聲頻帶,并且擴張腔體積并不是影響其消聲性能的關(guān)鍵因素,因此可以使消聲器的結(jié)構(gòu)更加緊湊。優(yōu)化后消聲器的消聲性能得到改善,質(zhì)量減輕,表明了響應(yīng)面法和遺傳算法相結(jié)合的消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法的有效性。將不確定性及穩(wěn)健性理論引入到聽小骨消聲器的優(yōu)化設(shè)計中,提高了消聲器的消聲效果,降低了優(yōu)化目標對設(shè)計參數(shù)波動的敏感性,具有一定

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