目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1.选题背景及意义

进入21世纪以来，随着我国汽车行业工业水平的进步和城市交通建设的发展，汽车所带来的噪声问题成为已成为主要的城市噪声污染来源。据测试数据显示，在整个噪声能量测试中，约有75%的噪声能量是汽车产生的，加之国家对噪声法规越来越严，因此降低汽车噪声是解决城市噪声污染的主要途径，如何在不影响汽车使用性能的前提下降低汽车噪声是当今汽车行业研究的主要问题之一。发动机噪声是汽车噪声中的主要噪声源，而研究消声器是降低发动机噪声简单而有效地手段。

台架试验是测试消声器性能最客观有效的方法。由于消声器设计理论的复杂性，其性能参数较多，工作状况复杂多变，各项测试都需人工操作，导致测试效率大大降低。加之国内消声器试验台架普遍缺乏大功率风机设备以及空气加热设备，不能模拟消声器的实际工作情况，造成试验台架功能单一，仅能进行单独的传递损失、压力损失等冷态性能测试。所以设计搭建消声器综合性能测试台架，为消声器性能测试、评价带来诸多方便。

声源系统作为消声器测试台架的重要组成部分，是消声器声学性能测试的基础。其作用在于提供频谱特性平坦的高声压级声信号，确保声信号在测试频率范围内的声能量大于消声器最大消声量。为保证测试结果的准确性，声源应具有良好的声学特性、较高的信噪比、较宽的测试频段、较好的瞬态响应等。对台架而言，还应具有良好的密封性以保证较低的环境噪声。

在消声器声学试验台架设计过程中，用不同类型扬声器组合的声源系统实现宽频带发声，但过渡管结构形式和布置方式对声信号造成了影响，导致最终的声学信号并非理想的白噪声信号。设计合理的过渡管道结构形式，尽可能的保证组合声源系统输出的声源信号在宽频带内具有均匀的能量分布。

1.2.国内外研究现状分析

国内外大量研究人员对于消声器试验台架的设计改进及消声器声学特性的研究完成了很多工作：

内蒙古农业大学的苏赫等人针对消声器性能测试需在发动机或台架上进行，不方便且成本大的情况，研制了一种内燃机排气消声器试验系统。首先阐述该系统的工作原理和系统各组成部分，对试验系统进行声学特性和振动特性分析，然后以分流气体对冲消声单元为对象，采用CFD方法对其计算5种不同入口速度下对应的出口速度，并与用本试验系统实测的数据进行对比验证。结果表明：试验系统的噪声源、气流源均可满足试验需求；试验系统隔声罩隔声效果明显；试验系统音箱隔声罩在噪声和气流同时开启的工况下z轴方向的振动最大，峰值为0.44g,试验时不会引起试验台共振，也不会对试验设备造成明显的影响。CFD方法计算结果与实测结果基本一致，证明了试验系统设计的正确性，可以满足消声器的测试需求。

江苏科技大学的王新彦等人基于三维声波波动方程的有限元软件LMS Virtual.lab Acoustics，采用两种不同的研究方法获得了消声器的传递损失，第一种方法是采用定义入口单位质点振速的方法；第二种方法是采用AML 技术直接计算声功率的方法。结果表明两种方法计算出来的结果高度一致，且第二种方法计算步骤简单、计算速度快，对于大截面管路消声器也同样适用。对于相对传统的传递矩阵法和依靠经验的方法，用三维声学有限元法，在计算速度上有很大的提高，并且有效地减少了基于一维平面波理论所产生的消声器传递损失计算误差。最后利用第二种方法，研究了基于气流速度影响的消声器出口辐射噪声，并建立了其插入损失的有限元计算模型。