مدل المان مرزي و تحليلي براي انتقال صوت از پوسته مافلر خودرو

BE and analytical model of sound transmission through an automotive muffler shell

در اين مقاله شبيه سازي تحليلي و عددي افت انتقال صوت (TL) از پوسته مافلر تحليل و بررسي مي شود. از آنجا كه سهم بزرگي از نويز منتشر شده از سيستم اگزوز خودرو مربوط به پوسته مافلر است، پيش بيني صحيح افت انتقال صوت از پوسته مافلراهميت ويژه اي دارد. در روش تحليلي، مافلر به صورت پوسته اي استوانه اي با طول بي نهايت در معرض امواج صفحه اي هارمونيك در نظر گرفته شده و با حل دقيق معادلات ارتعاش پوسته و معادلات موج آكوستيكي به طور همزمان، TL محاسبه مي شود. در روش عددي به كمك نرم افزار تجاري SYSNOISE كه نوعي نرم افزار المان مرزي (BEM) است، از كوپل سازه اي مدل هاي FEMBEM براي پيش بيني افت انتقال (TL) استفاده مي شود. مطابقت نتايج به دست آمده از مدل تحليلي و مدل عددي با داده هاي آزمايشگاهي بررسي شده و در نهايت تاثير پارامترهاي طراحي مهم مانند ضخامت و شكل هندسي پوسته براي انتخاب راهبرد طراحي مطالعه مي شود.

Abstract- In this study, TL characteristics of muffler shells are simulated using analytical and numerical model. Noise generated by engines, is radiated out into the atmosphere at the radiation end of the muffler and also from the shell of the muffler. So, accurate prediction of sound radiation characteristics from muffler shells is of significant importance in automotive exhaust system design. In analytical method, an exact solution is obtained by solving the vibration equation of the shell and acoustic wave equations simultaneously. Then, in numerical model, with the aid of SYSNOISE, commonly used commercial boundary element software, the coupled structural FEM-BEM model is applied to predict the TL of muffler shell. The predicted results agreed reasonably well with the experimental results. The effects of important design parameters likes thickness and geometrical shape are studied to provide design guidelines.