1. 研究目的与意义（文献综述）

从1886年1月29日世界上第一辆汽车诞生以来，汽车工业经过了100多年的蓬勃发展。从汽车曾经是贵族身份的象征到汽车走入绝大多数的家庭之中，这无疑证明了人类降低了汽车的制造成本，熟练地掌握了汽车的制造技术，同时也象征着广大民众的生活水平提高。但是随着汽车保有量的持续增加，汽车在道路上行驶所带来的问题也逐个暴露，噪声的污染，雾霾的污染，报废汽车的回收不恰当等等现象。其中，根据英国的一项汽车工业调查显示，汽车产生噪声的最主要来源是发动机，而发动机的噪声又主要来源于进气系统和排气系统。因此，降低汽车噪声，也即降低发动机进排气系统的噪声成为了绝大部分汽车技术工程师专心想攻克的问题之一。降低进气噪声的最简单明了的思路就是利用gt-power软件模拟出发动机进气系统的工作状况，并且计算出传递损失等参数，这些参数可以作为不同环境下设计发动机进气系统的参照。所以深入地研究进气系统噪声的影响因素，并且掌握其规律，对于进气系统的设计和改良有着重要的工程价值。本次毕业设计将在理论基础和实际应用上对汽车进气系统进行声学性能仿真与优化研究，这对未来降低汽车nvh有着一定的参考价值。

在国内，许多大学将优化进气系统声学性能和设计出降噪的进气系统等课题作为学生的毕业设计，学生也发表了众多优秀的学位论文。吉林大学梁明东^[1]通过gt-power建立了一个立体的联合模型，用以解决进气和排气系统建模及参数设置等相关问题。江苏大学王康兵^[2]利用了cfd软件对空气滤清器及其管道的空气动力学特性进行了研究，确定了空气滤清器的流动阻力损失和滤芯流动均匀性这两项参数。上海交通大学张晓东^[3]通过搭建消声器气动-声学性能试验台，管道系统气动-声学试验台，进行消声器单体气动性能在静态进气状态下的声学性能的分析。武汉理工大学汪三龙^[4]利用gt-power软件对汽车消声器进行了仿真分析，研究了消声器共振腔隔板开孔对共振腔消声性能的影响机理，提出了消声单元串联结构的串联顺序对消声性能存在影响的假设。华南理工大学宋述岗^[5]研究了结合进气系统降噪、进气防雪设计、进气系统流场局部优化三个方面阐述现代汽车设计技术在进气系统优化设计中的应用。湖南大学虞涵任^[6]以国内某越汽车进气系统噪声为研究对象，设计分析了进气系统消声装置的声学特性仿真。合肥工业大学鲁爽^[7]针对某款ao轿车汽油发动机，对发动机的进排气噪声进行了重点研究，利用gt-power建模和根据赫姆霍兹共振原理设计了谐振腔。同济大学汽车学院靳畅等人^[8]共同研究了通过改变不同的结构参数分析对于进气系统流场的影响，流场分析中采用多孔跳跃模型来模拟滤纸，采用加装消声器结构来提高进气系统的低频消声性能。

国内也有许多的汽车企业的汽车技术工程师和学者在很多工业期刊上发表了有关进气系统声学仿真和进气系统设计的相关文章。岳贵平等^[9]考虑到声学可靠性有时会随着声学稳健性的提高而降低，研究并提出了当汽车发动机进气系统声学达到稳定性最优时声学稳健性的设计方法。岳贵平等^[10]利用gt-power软件分别完成了声学性能直接优化设计和基于灵敏度的声学性能优化设计，确定了赫姆霍兹消声器和1/4波长管的结构敏感参数，为发动机进气系统声学性能优化提供了定量依据。郭凯等^[11]基于计算流体力学和有限元的方法，分析了发动机进气系统的声学性能的影响因素并且由试验证明了模型的有效性。刘岳兵等^[12]以某1.6l汽油机进气系统声学性能改善为例，同时利用gem3d和gt-power软件，分析并提出了进气系统声学性能计算的过程和方法。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容是复习发动机工作过程理论，学习声学理论和进气设计理论，学习gt-power软件，熟练掌握其功能和使用方法，依据建立的四缸发动机gt模型，建立进气系统并计算其噪声曲线并依据实验结果标定模型，讨论并依据模型计算进气系统结构设计参数变化对进气系统声学性能影响并总结规律。具体内容安排如下：

（1）利用校内图书馆和网络资源，通过查阅相关文献，在老师的指导下，针对某乘用车进气系统的能量传递过程，仿真计算出传递损失，并且对声学性能做出分析，提出改进方案。

（2）利用gt-power软件建立发动机模型及进气系统模型，完成对进气系统声学性能仿真，研究进气系统结构设计参数变化对进气系统声学性能影响规律。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 梁明东.发动机进排气系统仿真分析及对整车噪声的影响[d]. 长春：吉林大学，2011年9月.

[2] 王康兵.发动机进气系统流场及声场数值模拟和优化[d].镇江：江苏大学，2011年11月.

[3] 张晓东.发动机进气系统消声器的气动-声学性能研究[d].上海：上海交通大学，2007年7月.