關(guān)于GT-Power的傳遞損失計(jì)算分析規(guī)范

1、關(guān)于GT-Powe啲傳遞損失計(jì)算分析規(guī)范理論知識(shí)傳遞損失定義：聲音經(jīng)過消音元件后聲音能量的衰減，即入射聲功率級(jí)和透射聲功率級(jí)的差值。傳遞損失用TL(TransmissionLoss)表示：L=L-L=10=10lgP2-TLW1W2W2p22式中：L聲功率傳遞損失；TLL、L消聲器入口和出口的升功率級(jí)；W1W2W、W2消聲器入口處和出口處的聲功率，W；P、p2消聲器入口處和出口處的聲壓，Pa。傳遞損失特點(diǎn)：沒有包括聲源和管道終結(jié)端的聲學(xué)特性，只與自身的結(jié)構(gòu)相關(guān)；在評(píng)價(jià)單個(gè)消聲元件的消聲效果或初步評(píng)估系統(tǒng)的消聲性能時(shí)，通常用傳遞損失；傳遞損失是評(píng)價(jià)消聲元件消聲效果最簡單的一種方法。計(jì)算模塊說明使

2、用GT-Power軟件計(jì)算TL需要以下幾個(gè)模塊：(1)“EndFlowSpeaker模塊：從最小頻率到最大頻率的各個(gè)聲波疊加，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的白噪聲，作為分析消聲器的聲源?？梢酝ㄟ^對(duì)聲源激發(fā)頻率進(jìn)行設(shè)置，以驗(yàn)證消聲器結(jié)構(gòu)對(duì)不同聲波頻率段的通過性。Meanvelocity：平均速度，也就是流體流動(dòng)的情況，一般如果是聲學(xué)測(cè)試都在靜態(tài)進(jìn)行，那么設(shè)為0或者很小數(shù)值即可。但是Om/s會(huì)導(dǎo)致計(jì)算難以收斂，因此設(shè)置為1m/s比較好。Velocityamplitude：推薦為meanvelocity的1/5。Temperature:定義流體溫度，可參照實(shí)際測(cè)量試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置。Composition:定義流體的組成

3、，可參照實(shí)際測(cè)量試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置。Maximumfrequency：定義生成白噪聲源的最大頻率。對(duì)GT-Power而言，1000-1200HZ以內(nèi)的計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確。最大為3150Hz，可根據(jù)計(jì)算需要選擇合適的數(shù)值。Driverobject(givesbasefrequency)：定義生成白噪聲源的最小頻率。Rationalspeed的單位改為Hz，在GT-Power中，默認(rèn)所能計(jì)算的最大諧次為500，即maximumfrequency/rationalspeed=500。對(duì)于最大諧次，可通過outputsetup中otheroutput欄的maximumnumberofharmonicsstor

4、ed進(jìn)行修改?！皃ipe模塊：設(shè)置管路。Diameter:管路內(nèi)徑，其值同與其連接的消聲器管路內(nèi)徑相同。Length:管路長度，設(shè)為100mm?！癝ensor模塊：定義麥克風(fēng)相對(duì)于管路的放置位置，進(jìn)口處為0，出口處為1。“AcoustTransloss模塊：通過4個(gè)外置麥克風(fēng)之間的自相關(guān)譜和互相關(guān)譜得到聲功率級(jí)之差，計(jì)算傳遞損失。具體來講，根據(jù)Chung，J.Y.和D.A.Blaser在1980年9月發(fā)表的TransferFunctionMethodofMeasuringIn-DuctAcousticProperties,Part1Throry所介紹的方法，通過把每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的壓力波動(dòng)信號(hào)分解

5、成向前的入射波河向后的入射波兩部分，根據(jù)聲波傳播的波動(dòng)方程，分別在系統(tǒng)的兩個(gè)位置：一個(gè)在消聲元件的上游，一個(gè)在消聲元件的下游都進(jìn)行這種分解，這樣就可以求解出上游的入射聲壓和下游的投射聲壓，在根據(jù)自相關(guān)和互相關(guān)譜得到聲功率級(jí)之差。上游和下游的兩組麥克風(fēng)必須距離很近大約距離12離散長度，并且麥克風(fēng)必須與消聲元件的進(jìn)口和出口很近，這樣講摩擦和熱傳遞度傳遞損失的影響降到最低。其原理如下圖所示。DownstreamofMuffler尅念葩機(jī)I噪川Loudspeaker圖傳遞損失模擬計(jì)算原理圖Maximumfrequency：傳遞損失分析的最大頻率，要求不大于在“EndFlowSpeaker模塊中的mai

6、ximumfrequency項(xiàng)設(shè)置。Highfrequencyfilter:推薦選擇24，更多知識(shí)可參考Acoustic.pdf中1.3的介紹。Basefrequencydriver:與在“EndFlowSpeaker模塊中的Driverobject項(xiàng)一致。Distancebetweenupstreammicrophone：上游兩個(gè)麥克風(fēng)的距離，設(shè)為50mm。管子長尾100mm，麥克風(fēng)分別放置在管子的1/4和3/4處，因此，麥克風(fēng)距離為100*（3/4-1/4）=50mm。Distancebetweendownstreammicrophone：上游兩個(gè)麥克風(fēng)的距離，設(shè)為50mm。（5）“End

7、FlowAnechoic模塊：使用GT-Power默認(rèn)。舉例下面將舉例說明使用GT-Power軟件計(jì)算消聲器傳遞損失的過程。1.消聲器離散在GEM3D中打開消聲器模型，并離散。I出口out!et進(jìn)口irlet對(duì)消聲器模型截圖保存。消聲器模型截圖大小為800X600，格式采用JPEG（*.jpg；*.jpeg）。截圖時(shí)消聲器的擺放位置，采用等測(cè)視圖，要求盡可能反應(yīng)清楚所有結(jié)構(gòu)的位置及端面形狀。左端為消聲器進(jìn)口，右端為消聲器出口。2.生成Subassembly文件在GT-ISE中打開上步生成的離散文件。按Crtl+A鍵，全選。將鼠標(biāo)放到其中任何一個(gè)元件上，當(dāng)鼠標(biāo)變成手形后，點(diǎn)擊右鍵，出現(xiàn)下拉菜單，

8、點(diǎn)選CreatSubassembly，則所有元件被創(chuàng)建為一個(gè)大的組件，右鍵單擊此模塊，在彈出的下拉菜單處選擇RenamePart，填入名字。按Delete,刪除進(jìn)出口端的裝配連接模塊(SubAssExternalConn)。拖曳Genaral數(shù)據(jù)庫中的模塊“SubAssembly下“SubAssInternalConn”到模型管理區(qū)域。mufHInrnjrfmO4O0.忖耐rnvf3WuFJAflL_thj*mC021mu#3itLfME02_2muf3SwkbrE5-j色I(xiàn)SufeA推|?4鮭氐-二THERMALS取軸MCE+O(HateriaJThMinrfTop模型管理區(qū)域模型區(qū)域?qū)ο?/p>

9、器出口處，采用同樣的操作。3.創(chuàng)建管件實(shí)體拖曳Flow數(shù)據(jù)庫中的模塊“EndFlowSpeaker”和模塊“EndFlowAnechoic”下實(shí)體“def”到模型中。拖拽Acoustics數(shù)據(jù)庫下的模塊“AcoustTransLoss”，拖拽Control數(shù)據(jù)庫下的模塊“SensorConn”的實(shí)體“def”到模型管理區(qū)域中。雙擊“pipe”，輸入如下參數(shù)。本例中假設(shè)壁面與外部環(huán)境無熱傳遞，在常溫下計(jì)算傳遞損失。3*f.II100二|陌二J岡CEditObjectepipeDartBnltlEndj井叢|：j旱D；匕卑l(fā)Il0出11*1EndPiinrftUaich離散長庫Eta口寸LUik電

10、wII電lrilfrP電:f炮電Srf*ci、宀fi牛rniF1甘宰面與外割環(huán)境干執(zhí)偉誦內(nèi)部流體狀態(tài)ip二MuffLni-tUt4ti長度ILLIiMpirturt壁面溫度HektConxtuclkwlOibjsclImtailSl*t)Tm4heBtcidOptianiTpl土同X愉IAttributsfPmpEoiwidOtjCtYllue雙擊Mufflnit,選擇FluidlnitialState，定義流體的溫度、壓力及組成分別為294K、1bar和air（空氣,02占23.3%，N2占76.7%）。2vOKObject:7enpLWCylt瀕0卜Ki1*1StwtafSiBiklkth

11、tsn血E二JCyclStm-l/ErtdJknlDJjUkhOi頑|fwtid|血S注意：MaximumFrequency/RationalSpeed1eb）修改曲線的線型為實(shí)線，顏色為紅色，線條粗細(xì)選擇2號(hào)線。注：GT默認(rèn)線型為實(shí)線，顏色為紅色，線條粗細(xì)為1號(hào)線。Propertiej-40982TL-IOOD.fcrDiS&urceOptsati*nStrlixtaciSymbolsSlyle:Fillc&lor：Bordercclormoned.t1colorSttpwis*PlotUc；E臣mJSlL/le:劉igM；2)修改橫、縱坐標(biāo)：a)鼠標(biāo)右鍵選擇“TransmissionLos

12、sNonLin,選擇“Properties”。TransmissionLosNonLinFietsICaseRLT|TimeELT|TaKLez0DAcousticTransmissionLessExample-0塀AcoustTransLossiTL-H0TL+-0&PipeRound:pipe01+-0塀PipeRound:pipe02ViewF4IR=)CopyCtrl+CRerL：diTieF2hChiliifenFroper+ies.Fruper.F3TransmissicAcoustTrarb)Labe1設(shè)置：修改Label,*代表消聲器的編號(hào)c)X軸設(shè)置：若計(jì)算1000Hz以內(nèi)的

13、傳遞損失，貝UX軸間距為100Hz；若計(jì)算3000Hz以內(nèi)的傳遞損失，貝UX軸間距為300Hz。L.btltkHiSeal#MTSettler11*1LubtlsL事ndL&youtippVAWiriAK.fEUULlTTIffNkRIMCo-ns七LinesMtjordiWsionsMin)4rsi$3.-5:Gridlines.:ODivisionsnLoibrithHiicDrtrlinit0(*)IncrMentProperties-409fl2-TL-100CJ,gzAut-o1ioimumDtior0.0tximum(&V)口0d)Y軸設(shè)置：最大值1OOdB，間距為10dB。其他選

14、項(xiàng)保持默認(rèn)。進(jìn)行上述設(shè)置后，再次查看TL結(jié)果。a)圖片輸出在曲線顯示區(qū)域的左下角右鍵選擇TransmissionLossNonLin,選擇Saveas”，將TL曲線另存為圖片格式，圖片大小800 x600,格式選擇TIF(*.tif:*.tiff)。b)數(shù)據(jù)輸出鼠標(biāo)右鍵選擇“TL”，選擇“ViewData”，查看數(shù)據(jù)，X軸為頻率（Hz）,Y軸為TL（dB）。選擇X、Y軸數(shù)據(jù)，Ctrl+C復(fù)制，打開Excel粘貼。注：Excel為2003版本。BViw;ILiaiiaie3i?lctzCauaRLTV-.naVLVTabLi：0AtdLEticTransmiEsionLcseExample白回A

15、coustTrcnsLass:TL回比Tr-arrriEsionLossNonLinL0g|tl4巨|自PipeRound:pipli0PlpeRoundippViewr-iIViewData.F7CopyCtrH-CRenaneFZFroperiies.F3L3EA-o隔傭4JLi隔怯36.KX1DX5O.T9U9U4SD1497IBT3hLOKCIL40VLECflKCIZ旳為血IL10QD0QL3.OQ9U蔚IBD3smarre-I18(I4IMImEQCCOCCE1KCOM112Z.OJKOE5.E947Li24CdDCCG!534L4225i:;asMDxeP.御:S5LZfl.OQDOCE：L530CODODET135T3GL區(qū)32D7ESSEITSK.Oajas：iL6.Da.TOLMGLi3QCODOMa&L57霽D帕CdDOMQELGEig?l12CDKCki9出短H.CflDOW30.J7LJ0L日tfCdDOMIQ13719124帕UdOOOqiCi卻削2530.貶冊(cè)4瀉Ec.aiDom1J.1Z