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在科学技术突飞猛进的时代，随着社会现代化水平的不断提高，人类赖以生存的生态环境越来越恶劣，人们对噪声危害的认识越来越深入，对于很多国家，特别是发达国家，在已经减轻大气污染和水污染的情形下，噪声污染便成了人们最迫切需要解决的问题。随着汽车工业和城市交通的飞速发展，城市汽车保有量日益增加，车辆噪声成为目前城市环境中最主要的噪声源。进气系统噪声是车辆最主要的噪声源之一，对车内噪声影响尤其明显，随着发动机的大型化和高速化，以及增压和中冷等技术的普遍应用，进气系统噪声有时比发动机本体噪声还要高，成为仅次于排气系统噪声的车辆最主要的噪声源。随着生活水平的提高，人们对舒适性的要求越来越高，同时噪声法规的限值也越来越低，要满足汽车乘坐舒适性和日益严格噪声法规的要求，加强车辆进气系统噪声的控制是一种十分有效的途径。 传统的车辆进气系统设计往往独立于发动机开发之外，无法考虑气流对进气系统声学性能的影响，使得消声元件的实际消声效果与预测消声效果有很大差距。国外大型汽车厂家通常利用一维声学软件来进行进气系统的声学性能设计，前提条件是具有发动机仿真模型，现阶段国内大多数发动机生产企业还不具各自主研发能力，不能够提供发动机仿真模型所需要的完整的几何参数和物理参数，上述方法对国内大多数汽车厂家也就不太适用。在车辆进气系统声学性能设计中，考虑各个消声元件的设计参数和结构参数的统计分散性，进行进气系统的声学性能可靠性设计和声学性能稳健性设计，国内外还鲜有报道。解决上述问题对现阶段国内大多数汽车厂家进行车辆进气系统声学性能的合理匹配至关重要。本论文的目的就是通过车辆进气系统声学性能设计理论的研究，提出车辆进气系统声学性能设计方法，该设计方法可以使进气系统的消声元件既满足声学性能可靠性要求，又满足声学性能稳健性要求。 本文在综述了国内外有关车辆进气系统声学性能设计研究的现状和进展基础上，从确定性设计、质量评估和质量改进三个方面进行了车辆进气系统声学性能设计理论及其应用研究，其中，确定性设计是基础，质量评估是关键，质量改进是核心。 本论文共分6章，其主要内容如下: 第1章阐明了本文的工程背景及选题的目的和意义，综述了国内外有关车辆进气系统声学性能设计研究的现状和进展，简述了本文的研究内容。 第2章首先，介绍了车辆进气系统噪声产生机理;其次，阐述了车辆进气系统消声元件扩张室消声器、赫姆霍兹消声器和四分之一波长管的经典声学模型;最后，介绍了Kronecker代数、二阶矩技术、可靠性理论基础和稳健性理论基础。 第3章首先，基于GT-Power软件和进气系统消声元件中心频率设计专家系统，提出了一种实用有效的车辆进气系统消声元件的设计方法——三点法，解决了车辆进气系统消声元件声学性能设计“优不优”的问题;其次，提出了发动机进气系统噪声模拟方法——无源法，搭建了汽油机和柴油机的进气系统噪声仿真平台，解决了进气系统噪声模拟受困于发动机仿真模型的难题;最后，发展了车辆进气系统声学性能的确定性优化方法，分别进行了基于传递损失的进气系统声学性能优化设计、进气系统声学性能直接优化设计和基于灵敏度的进气系统声学性能优化设计三种优化设计方法的探索。 第4章首先，以应力—强度干涉模型为基础，综合声学性能可靠性设计的摄动法和二阶矩法，提出了车辆进气系统的声学性能可靠性的评估方法;然后，以灵敏度设计理论和稳健性设计理论为基础，引入了进气系统声学性能的等效灵敏度和稳健度的概念，提出了车辆进气系统的声学性能稳健性的评估方法。 第5章首先，将综合评分分配法、优化设计理论和可靠性设计理论相结合，提出了车辆进气系统声学性能可靠性优化设计方法，另外，将重要度指标、优化设计理论和稳健性设计理论相结合，提出了车辆进气系统声学性能稳健性优化设计方法;其次，将线性声学理论、可靠性设计理论和稳健性设计理论相结合，依据满足声学性能可靠性是车辆进气系统声学性能稳健性设计前提的原则，提出了基于可靠性的车辆进气系统声学性能稳健性优化设计方法;最后，将可靠性设计理论、灵敏度设计理论和稳健性设计理论相结合，从车辆车内噪声的主观评价出发，提出了车辆进气系统声学性能可靠性稳健性优化设计方法。 第6章首先，总结了本文研究成果;然后，就车辆进气系统声学性能设计理论及其应用研究的现状，对进一步研究工作予以展望。