谐振腔优化设计

三、谐振腔优化设计

谐振腔是解决声学模态非常有效的手段。它类似于动态减振器，其腔体内的空气作为质量，气流阻力作为弹性因素，利用附加的质量系统与原系统的振动相位差，减衰原系统某个频率段的振动能量。关于谐振腔的理论计算，本处不作详细说明，请参考有关文献。图18-15所示为谐振腔示意。

式（18-1）为谐振腔的消声中心频率计算公式。

式中，f为谐振腔能够消除的噪声的中心频率；S为谐振腔入口管道的截面积；L为长度；V为谐振腔的容积；c为声速。

影响谐振腔性能的参数包括容积、进气口管道直径、长度，以及在进气系统上的安装位置。当然谐振腔的容积越大则效果越好，但是限于布置空间的限制，无法做得更大。

图18-15 谐振腔示意

为了使谐振腔达到最大的消声效果，对谐振腔的安装位置进行分析。图18-16为谐振腔分别安装在位置A和位置B。图18-17为BEM声压计算结果。从图中可以看到，位置B的消声效果相对要好一些。而这个位置是图18-14所示的模态节点位置。

图18-16 谐振腔位置的选择

图18-17 进气系统声学分析结果

另外，对试制样件进行的FFT频率分析，以及对样车的道路行驶测试结果也有同样的倾向。因此可以得到结论，在位置B处安装谐振腔能达到更好的消声效果。