用边界元法研究消声器的声学性能

指出了现有的阻性和抗性消声器理论计算公式的缺陷和局限性,说明了用边界元法计算消声器性能的可行性和优越性,并针对轴对称的消声器这一具体声学结构,从基本积分方程出发,导出了Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程基本解的具体表达式。从理论上说明了如何用边界元法来解决轴对称消声器的声学性能计算。并用计算结果与测试结果进行对比,给出了直观的对比表与图,证明了用边界元法计算结果是可靠的,为消声器产品的ＣＡＤ设计提供了有力的分     

汽车排气消声器几何结构参数对其声学性能的影响

利用COMSOL软件模拟直通穿孔消声器内声波传播过程,发现模拟结果与实验测试结果较为吻合。为此,本文借助其系统地研究扩张比、扩张腔长度、穿孔孔径和穿孔率等参数对实际发动机排气消声器声学性能的影响规律,结果表明:消声器传递损失随着扩张比增大而增大,但增大的幅度不断缩小;扩张腔长度仅对大于250 Hz频段内消声器传递损失的影响较为显著,且其值越大消声器高频消声效果越好;穿孔孔径对小于500 Hz频段内消声器传递损失的影响较小,但在其它频段内消声器传递损失随穿孔孔径增大呈现先减小后增大的趋势;随着穿孔率不断增大消声器传递损失在小于250 Hz频段内呈先增大后减小的趋势,而在其它频段内呈不断减小的趋势,且减小的幅度不断缩小。     

对偶边界元法在裂纹问题中的应用

由位移边界积分方程和面力边界积分方程，推导出对偶边界积分方程在一般裂纹问题中的具体表达式。利用对偶边界元法，计算了含裂纹构件的应力强度因子，所得结果满足精度要求。经文中的分析与计算表明，一般裂纹问题能被对偶边界元法在单个区域内得到解决。     

GPS-边值问题的自然边界元数值解法

对GPS-边值问题进行了讨论.在球近似下将GPS-边值问题转化为Neumann外问题,用自然边界元法进行自然边界归化,得到自然边界积分方程,再求自然边界积分方程的数值解.与其他边界元方法相比,自然边界元法的计算量大大减小,并且具有很好的逼近性质,能有效地处理奇异积分,是求解GPS-边值问题有效方法.     

边界元法实现中几个问题的探讨

对应用边界元法求解性静力学问题时遇到的集中载荷，多个边界，角点等问题进行了讨论，提出了处理方法，经对实例的和与有限元计算的对照证明所提方法行之有效。     

基于GT-POWER的捷达轿车进气噪声仿真研究

消声器性能的优劣是降低汽车进排气系统噪声的关键因素。对小型汽油机汽车来说,进排气系统的噪声有时比发动机自身的噪声还要高。通过对捷达伙伴轿车的发动机进行降噪分析,运用GT-Power软件建立消声器模型并进行仿真,运用Gambit软件建立三维消声器网格模型,用Flunt软件进行消声器的流体分析,尤其对进口速度、压力进行了仿真,计算传递损失。仿真结果表明:优化后的发动机进气噪声得到了明显的改善,进气噪声降低了3dB,基本实现了降低车辆噪声的目的。     

半平面位移边界元法及其应用

对于半无限平面问题普通的边界元法仍有效率不高之嫌。本文简介了半无限平面位移边界元法,并以铁路路堑边坡的应力分布问题的计算为例,说明了这种方法在半无限平面应力集中问题中的应用及其简便有效的优点。     

汽车涡轮增压器轻度喘振分析及路径控制优化

以某车型涡轮增压器为研究对象,通过道路试验及频谱分析对车辆加速过程中的"嘶嘶"声进行识别,结果表明噪声频段为700～1 600 Hz,确认涡轮增压器发生轻度喘振。继而通过路径控制优化的方式解决轻度喘振问题,设计了相应的宽频消声器且对消声器的消声性能进行仿真计算,结果显示消声器在700～1 600 Hz频段的传递损失都在10 dB以上。最后进行实车测试,安装宽频消声器后,车内"嘶嘶"声明显改善,提高了整车NVH性能。     

快速多极多域虚边界元法解不同材料组合结构

将快速多极算法和广义极小残值法（GMRES）的基本思想运用于虚边界元法的方程求解中,并构造了多域组合问题虚边界元法的快速多极展开的实施思路,且将此方法用于不同材料组合结构问题的求解.采用此方法能够使得原问题方程组求解的计算耗时量和储存量降至与所求问题的计算自由度数成线性比例.数值算例验证了方法的可行性、计算精度和计算效率.     

基于波叠加原理的辐射声场的计算研究

描述了用波叠加原理来计算任意形状的辐射体的辐射声场的方法。即用叠加来代替Kirchhoff-Helmholtz积分的方法．给定辐射体表面的振动速度就可求解辐射源的强度。进而求解辐射体表面的声压和辐射的声功率．文中对刚性球面上振动活塞源和脉动球源的辐射问题进行了求解。并将之与分析(解析)解进行了对比，结果表明用该方法进行计算时，可以用简单的数字方法产生矩阵元素，从而提高计算速度。结果的精度高。并能克服边界元法声场计算内在的奇异性问题．     

三维边界多域缩聚法分析

采用超参非连续边界元用积分方程及三角极坐标变换方法处理奇异积分。将超参非连元应用于多域边界元法分析，解决了自由度约束问题，提出了二次缩聚的概念，提高了我域缩聚边界元法的求解效率。     

开口角隅应力集中的重复子域边界元法

针对具有重复结构的开口角隅应力集中问题建立了重复子域边界元法及有限元子结构与边界元耦合求解的基本列式，编制了相应的计算程序并进行了考题检验。     

双参数地基上厚板问题边界元法中高阶奇异积分的计算问题

根据双参数地基上厚板弯曲问题边界单元法中所遇奇异积分的特点，选取满足该问题微分控制方程的位移及内力场，建立了全部奇异积分的计算公式，有效地解决边界元法在该问题应用中高阶奇异积分的计算问题。     

斜射Rayleigh面波在粘弹性界面上的反射和透射

研究了由相同或不同材料所构成的两个四分之一空间的粘弹性界面上斜射Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波的反射与透射。界面的力学性质用一薄粘弹性层表示，通过空间格林函数方法，将三维问题化为二维问题处理，导出了求解该问题的奇异积分方程，采用边界元法进行数值求解，得到了反射系数Ｒ与透射系数Ｔ，结果用弹性常数的可选值、界面参数Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波的入射角表示。     

汽车排气消声器的优化设计

用消声器传递矩阵分析法，对ＮＪＤ４３３Ａ柴油机的排气消声器的结构参数进行了优化设计。经对比试验表明，该优化设计方案效果是明显的，适于实验推广。     

Rankine源法的船舶下沉量数值计算初步研究

船舶下沉量是影响船舶安全富余水深的重要因素,具有一定的研究价值.本文对基于Rankine源法的船舶下沉量数值计算进行了初步研究,该方法是一种基于势流理论的边界元法.使用Rankine源法计算船舶下沉量时,首先在船体、自由面、岸壁等边界上分布一系列Rankine源面;进而对边界条件线性化,将源强带入边界条件,建立源强的线性方程组;用迭代法求解该线性方程组,获得源强值,根据源强值计算出船体水动力、力矩和下沉量.研究结果表明,该方法计算船舶下沉量精度较高.     

无限大弹性体中三维片状裂纹问题的研究

将有限部积分和边界元法运用到三维裂纹问题中进行应力强度因子的分析.采用三角形和四边形单元网格,使用有限部积分原理来实现相应的边界元法,计算无限大弹性体中三维片状裂纹的应力强度因子.     

潜体非定常兴波问题的数值求解

开发了一种求解非定常兴波问题的基于非均匀有理B样条(NURBS)的三维面元法，应用该方法对潜体加速航行的情况进行了数值计算研究．基于势流理论，建立了线性边值问题．在物面上分布时域Kelvin源，物面和物面上的源强分布都用NURBS来表示．用时间步进的方法求解这一边值问题．对潜体中低速航行的情况进行了计算，给出了即时的波阻和波型。     

无限边界元及其在岩土工程中的应用

本文采用无限边界元法对无限或半无限域作弹性分析。给出了无限边界元法的位移和面力插值函数,这些插值函数中含有衰减函数。由此建立了相应的计算列式。数值算例显示,本方法是有效的并能大幅度节省机时,它在岩土工程中具有应用前景。     

水下声散射问题的奇异积分研究

奇异积分和近奇异积分的数值计算是实施边界元法研究水下目标声散射特性的一个难点,全局法是一种可以将面积分转化为计算沿边界曲线的线积分,基于全局法的思想,推导得到了边界元法中奇异积分和近奇异积分的数值计算表达式．仿真结果表明通过奇异积分和近奇异积分的精确处理,提高了边界元法的数值计算精度;且由于得到的数值表达式是闭合的,提高了积分的计算速度;得到的数值表达式不仅可以用于水下声散射特性研究,在声辐射、电磁散射等研究中都可以得到满意的精度．