目錄
前言
第1章 聲學(xué)與噪聲分析基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1 基本聲學(xué)參量 1
1.2 理想氣體中的聲波方程 2
1.3 聲場(chǎng)中的能量關(guān)系 4
1.4 聲級(jí) 6
1.5 頻譜分析 7
1.6 計(jì)權(quán)聲級(jí) 9
1.7 聲級(jí)的合成與分解 11
參考文獻(xiàn) 13
第2章 管道中的聲傳播 14
2.1 靜態(tài)介質(zhì)中的平面波 14
2.2 靜態(tài)介質(zhì)中的三維波 15
2.2.1 矩形管道 15
2.2.2 圓形管道 18
2.2.3 環(huán)形管道 23
2.2.4 任意形狀等截而管道 25
2.3 運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的平面波 26
2.4 運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的三維波 27
2.4.1矩形管道 28
2.4.2 圓形管道 29
2.4.3 環(huán)形管道 31
2.4.4 任意形狀等截面管道 31
2.5 本章 小結(jié) 32
參考文獻(xiàn) 32
第3章 管道消聲系統(tǒng) 33
3.1 管道消聲系統(tǒng)的表述方法 33
3.2 消聲器聲學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 34
3.2.1 插入損失 34
3.2.2 傳遞損失 36
3.2.3 減噪量 37
3.3 管道及消聲器的四極參數(shù) 38
3.3.1 四極參數(shù)的計(jì)算方法 38
3.3.2 低馬赫數(shù)流的影響 39
3.4 管口的輻射阻抗 41
3.4.1 無(wú)流時(shí)的反射系數(shù) 42
3.4.2 有流時(shí)的反射系數(shù) 42
3.5 噪聲源的聲阻抗 45
3.6 吸聲材料 47
3.6.1 特征參數(shù) 47
3.6.2 修正的聲波方程 48
3.6.3 吸聲材料聲學(xué)特性的表述方法 50
3.7 穿孔元件 51
3.7.1 無(wú)流時(shí)穿孔聲阻抗 52
3.7.2 有流時(shí)穿孔聲阻抗 54
3.7.3 有吸聲材料貼附時(shí)穿孔聲阻抗 56
3.8本章 小結(jié) 56
參考文獻(xiàn) 57
第4章 平面波理論 61
4.1 傳遞矩陣法 61
4.2 管道單元 63
4.2.1 等截面管道 63
4.2.2 錐形管道 64
4.3 面積不連續(xù)單元 66
4.3.1 截面突變單元 66
4.3.2 側(cè)支管道單元 67
4.3.3 端部修正 68
4.4 抗性消聲器 70
4.4.1 膨脹腔 70
4.4.2 同流腔 73
4.4.3 側(cè)支共振器 74
4.4.4 亥姆霍茲共振器 75
4.4.5 下涉式消聲器 76
4.5 穿孔管抗性消聲器 78
4.5.1 直通穿孔管消聲器 79
4.5.2 阻流式穿孔管消聲器 83
4.5.3 三通穿孔管消聲器 86
4.5.4 具有端部共振器的三通穿孔管消聲器 90
4.6 直通穿孔管阻性消聲器 93
4.7 催化轉(zhuǎn)化器 97
4.8 計(jì)算實(shí)例與分析 99
4.9 本章小結(jié) 104
參考文獻(xiàn) 105
第5章 三維解析方法 108
5.1 模態(tài)展開(kāi)法 108
5.2 配點(diǎn)法 112
5.3 模態(tài)匹配法 115
5.3.1 圓形膨脹腔 116
5.3.2 外插進(jìn)口的圓形同軸膨脹腔 122
5.3.3 直通穿孔管阻性消聲器 125
5.4 數(shù)值模態(tài)匹配法 129
5.4.1 外插進(jìn)出口非同軸膨脹腔 129
5.4.2 任意形狀直通穿孔管阻性消聲器 131
5.5 端部修正的計(jì)算 136
5.5.1 網(wǎng)孔的端部修正 136
5.5.2 管道的端部修正 139
5.6 計(jì)算實(shí)例與分析 141
5.7 本章小結(jié) 147
參考文獻(xiàn) 148
第6章 有限元法 152
6.1 離散化 152
6.2 單元與形函數(shù) 153
6.2.1 維單元 153
6.2.2 二維單元 154
6.2.3 三維單元 156
6.3 有限元方程的建立 158
6.3.1 基丁哈密頓原理的變分法 158
6.3.2 伽遼金加權(quán)余量法 160
6.4 單元矩陣的計(jì)算 161
6.5 軸對(duì)稱(chēng)有限元法 163
6.6 穿孔消聲器有限元方程 166
6.7 阻性消聲器有限元方程 167
6.8 伴流聲場(chǎng)計(jì)算的有限元法 169
6.9 四極參數(shù)和傳遞損失計(jì)算 175
6.10 計(jì)算實(shí)例與分析 176
6.11 本章小結(jié) 184
參考文獻(xiàn) 184
第7章 邊界元法 188
7.1 邊界積分方程的建立 188
7.2 邊界積分方程的離散化 190
7.3 影響系數(shù)的計(jì)算 192
7.3.1 采用四邊形等參數(shù)單元時(shí)的影響系數(shù) 192
7.3.2 采用三角形等參數(shù)單元時(shí)的影響系數(shù) 196
7.3.3 棱邊和角點(diǎn)的處理 198
7.3.4 對(duì)稱(chēng)性的利用 199
7.4 軸對(duì)稱(chēng)邊界元法 200
7.4.1 軸對(duì)稱(chēng)邊界積分方程及其離散化 201
7.4.2 影響系數(shù)的計(jì)算 202
7.4.3 角點(diǎn)的處理 206
7.5 子結(jié)構(gòu)邊界元法 206
7.5.1 區(qū)域劃分法 206
7.5.2 阻抗矩陣綜合法 207
7.6 穿孔消聲器計(jì)算的邊界元法 210
7.7 阻性消聲器計(jì)算的邊界元法 211
7.8 四極參數(shù)和傳遞損失計(jì)算 212
7.9 管口聲輻射問(wèn)題的計(jì)算 213
7.9.1 管口聲輻射特性的表述 213
7.9.2 耦合邊界元法 213
7.10 計(jì)算實(shí)例與分析 215
7.11 本章 小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 222
第8章 時(shí)域方法 225
8.1 流體動(dòng)力學(xué)控制方程 225
8.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)求解方法 227
8.3 湍流數(shù)值模擬與湍流模型 231
8.4 基于脈沖法的傳遞損失計(jì)算 235
8.4.1 基本原理 235
8.4.2 無(wú)流條件下傳遞損失的計(jì)算 237
8.4.3 有流條件下傳遞損失的計(jì)算 243
8.4.4 計(jì)算實(shí)例與分析 249
8.5 基于聲波分解法的傳遞損失計(jì)算 255
8.5.1 基本原理 255
8.5.2 計(jì)算方法和邊界條件設(shè)置 255
8.5.3 傳遞損失的計(jì)算 257
8.6 本章小結(jié) 260
參考文獻(xiàn) 260
第9章 聲學(xué)測(cè)量 263
9.1 消聲器插入損失測(cè)量 263
9.2 消聲器傳遞損失測(cè)量 265
9.2.1 脈沖法 265
9.2.2 聲波分解法 265
9.2.3 兩聲源法 266
9.2.4 兩負(fù)載法 268
9.3 吸聲材料表面聲阻抗測(cè)量 272
9.4 吸聲材料復(fù)阻抗和復(fù)波數(shù)測(cè)量 274
9.4.1 兩腔法 274
9.4.2 兩聲源法 275
9.5 聲源阻抗測(cè)量 277
9.5.1 直接測(cè)量方法 277
9.5.2 間接測(cè)量方法 279
9.6 管口反射系數(shù)測(cè)量 283
9.7 本章小結(jié) 285
參考文獻(xiàn) 285
第10章 消聲器應(yīng)用與設(shè)計(jì) 289
10.1 消聲器設(shè)計(jì)要求 289
10.2 汽車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲及其控制 291
10.2.1 進(jìn)氣系統(tǒng)概述 291
10.2.2 進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲 291
10.2.3 進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì) 292
10.3 汽車(chē)排氣系統(tǒng)噪聲及其控制 294
10.3.1 排氣系統(tǒng)概述 294
10.3.2 排氣系統(tǒng)噪聲 295
10.3.3 排氣消聲器結(jié)構(gòu)形式 296
10.3.4 排氣系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì) 303
10.4 柴油機(jī)進(jìn)氣和排氣消聲器 306
10.4.1 進(jìn)氣消聲器 306
10.4.2 排氣消聲器 307
10.4.3 火星熄滅消聲器 310
10.4.4 排氣凈化消聲器 310
10.4.5 排氣冷卻消聲器 312
10.5 燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣和排氣消聲器 314
10.6 鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣和排氣消聲器 315
10.7 本章小結(jié) 318
參考文獻(xiàn) 318
附錄A 貝塞爾函數(shù)及其屬性 320
附錄B 氣體的物性參數(shù) 322
附錄C 單位轉(zhuǎn)換 323