关于GT-Power的传递损失计算分析规范

1、关于GT-Powe啲传递损失计算分析规范理论知识传递损失定义：声音经过消音元件后声音能量的衰减，即入射声功率级和透射声功率级的差值。传递损失用TL(TransmissionLoss)表示：L=L-L=10=10lgP2-TLW1W2W2p22式中：L声功率传递损失；TLL、L消声器入口和出口的升功率级；W1W2W、W2消声器入口处和出口处的声功率，W；P、p2消声器入口处和出口处的声压，Pa。传递损失特点：没有包括声源和管道终结端的声学特性，只与自身的结构相关；在评价单个消声元件的消声效果或初步评估系统的消声性能时，通常用传递损失；传递损失是评价消声元件消声效果最简单的一种方法。计算模块说明使

2、用GT-Power软件计算TL需要以下几个模块：(1)“EndFlowSpeaker模块：从最小频率到最大频率的各个声波叠加，产生一个随机的白噪声，作为分析消声器的声源。可以通过对声源激发频率进行设置，以验证消声器结构对不同声波频率段的通过性。Meanvelocity：平均速度，也就是流体流动的情况，一般如果是声学测试都在静态进行，那么设为0或者很小数值即可。但是Om/s会导致计算难以收敛，因此设置为1m/s比较好。Velocityamplitude：推荐为meanvelocity的1/5。Temperature:定义流体温度，可参照实际测量试验环境设置。Composition:定义流体的组成

3、，可参照实际测量试验环境设置。Maximumfrequency：定义生成白噪声源的最大频率。对GT-Power而言，1000-1200HZ以内的计算结果比较准确。最大为3150Hz，可根据计算需要选择合适的数值。Driverobject(givesbasefrequency)：定义生成白噪声源的最小频率。Rationalspeed的单位改为Hz，在GT-Power中，默认所能计算的最大谐次为500，即maximumfrequency/rationalspeed=500。对于最大谐次，可通过outputsetup中otheroutput栏的maximumnumberofharmonicsstor

4、ed进行修改。“pipe模块：设置管路。Diameter:管路内径，其值同与其连接的消声器管路内径相同。Length:管路长度，设为100mm。“Sensor模块：定义麦克风相对于管路的放置位置，进口处为0，出口处为1。“AcoustTransloss模块：通过4个外置麦克风之间的自相关谱和互相关谱得到声功率级之差，计算传递损失。具体来讲，根据Chung，J.Y.和D.A.Blaser在1980年9月发表的TransferFunctionMethodofMeasuringIn-DuctAcousticProperties,Part1Throry所介绍的方法，通过把每一个测量点的压力波动信号分解

5、成向前的入射波河向后的入射波两部分，根据声波传播的波动方程，分别在系统的两个位置：一个在消声元件的上游，一个在消声元件的下游都进行这种分解，这样就可以求解出上游的入射声压和下游的投射声压，在根据自相关和互相关谱得到声功率级之差。上游和下游的两组麦克风必须距离很近大约距离12离散长度，并且麦克风必须与消声元件的进口和出口很近，这样讲摩擦和热传递度传递损失的影响降到最低。其原理如下图所示。DownstreamofMuffler尅念葩机I噪川Loudspeaker图传递损失模拟计算原理图Maximumfrequency：传递损失分析的最大频率，要求不大于在“EndFlowSpeaker模块中的mai

6、ximumfrequency项设置。Highfrequencyfilter:推荐选择24，更多知识可参考Acoustic.pdf中1.3的介绍。Basefrequencydriver:与在“EndFlowSpeaker模块中的Driverobject项一致。Distancebetweenupstreammicrophone：上游两个麦克风的距离，设为50mm。管子长尾100mm，麦克风分别放置在管子的1/4和3/4处，因此，麦克风距离为100*（3/4-1/4）=50mm。Distancebetweendownstreammicrophone：上游两个麦克风的距离，设为50mm。（5）“End

7、FlowAnechoic模块：使用GT-Power默认。举例下面将举例说明使用GT-Power软件计算消声器传递损失的过程。1.消声器离散在GEM3D中打开消声器模型，并离散。I出口out!et进口irlet对消声器模型截图保存。消声器模型截图大小为800X600，格式采用JPEG（*.jpg；*.jpeg）。截图时消声器的摆放位置，采用等测视图，要求尽可能反应清楚所有结构的位置及端面形状。左端为消声器进口，右端为消声器出口。2.生成Subassembly文件在GT-ISE中打开上步生成的离散文件。按Crtl+A键，全选。将鼠标放到其中任何一个元件上，当鼠标变成手形后，点击右键，出现下拉菜单，

8、点选CreatSubassembly，则所有元件被创建为一个大的组件，右键单击此模块，在弹出的下拉菜单处选择RenamePart，填入名字。按Delete,删除进出口端的装配连接模块(SubAssExternalConn)。拖曳Genaral数据库中的模块“SubAssembly下“SubAssInternalConn”到模型管理区域。mufHInrnjrfmO4O0.忖耐rnvf3WuFJAflL_thj*mC021mu#3itLfME02_2muf3SwkbrE5-j色ISufeA推|?4鮭氐-二THERMALS取轴MCE+O(HateriaJThMinrfTop模型管理区域模型区域对消声

9、器出口处，采用同样的操作。3.创建管件实体拖曳Flow数据库中的模块“EndFlowSpeaker”和模块“EndFlowAnechoic”下实体“def”到模型中。拖拽Acoustics数据库下的模块“AcoustTransLoss”，拖拽Control数据库下的模块“SensorConn”的实体“def”到模型管理区域中。双击“pipe”，输入如下参数。本例中假设壁面与外部环境无热传递，在常温下计算传递损失。3*f.II100二|陌二J冈CEditObjectepipeDartBnltlEndj井丛|：j旱D；匕卑lIl0出11*1EndPiinrftUaich离散长庫Eta口寸LUik電

10、wII电lrilfrP电:f炮电Srf*ci、宀fi牛rniF1甘宰面与外割环境干执偉诵内部流体状态ip二MuffLni-tUt4ti长度ILLIiMpirturt壁面温度HektConxtuclkwlOibjsclImtailSl*t)Tm4heBtcidOptianiTpl土同X愉IAttributsfPmpEoiwidOtjCtYllue双击Mufflnit,选择FluidlnitialState，定义流体的温度、压力及组成分别为294K、1bar和air（空气,02占23.3%，N2占76.7%）。2vOKObject:7enpLWCylt濒0卜Ki1*1StwtafSiBiklkth

11、tsn血E二JCyclStm-l/ErtdJknlDJjUkhOi頑|fwtid|血S注意：MaximumFrequency/RationalSpeed1eb）修改曲线的线型为实线，颜色为红色，线条粗细选择2号线。注：GT默认线型为实线，颜色为红色，线条粗细为1号线。Propertiej-40982TL-IOOD.fcrDiS&urceOptsati*nStrlixtaciSymbolsSlyle:Fillc&lor：Bordercclormoned.t1colorSttpwis*PlotUc；E臣mJSlL/le:刘igM；2)修改横、纵坐标：a)鼠标右键选择“TransmissionLos

12、sNonLin,选择“Properties”。TransmissionLosNonLinFietsICaseRLT|TimeELT|TaKLez0DAcousticTransmissionLessExample-0塀AcoustTransLossiTL-H0TL+-0&PipeRound:pipe01+-0塀PipeRound:pipe02ViewF4IR=)CopyCtrl+CRerL：diTieF2hChiliifenFroper+ies.Fruper.F3TransmissicAcoustTrarb)Labe1设置：修改Label,*代表消声器的编号c)X轴设置：若计算1000Hz以内的

13、传递损失，贝UX轴间距为100Hz；若计算3000Hz以内的传递损失，贝UX轴间距为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轴设置：最大值1OOdB，间距为10dB。其他选

14、项保持默认。进行上述设置后，再次查看TL结果。a)图片输出在曲线显示区域的左下角右键选择TransmissionLossNonLin,选择Saveas”，将TL曲线另存为图片格式，图片大小800 x600,格式选择TIF(*.tif:*.tiff)。b)数据输出鼠标右键选择“TL”，选择“ViewData”，查看数据，X轴为频率（Hz）,Y轴为TL（dB）。选择X、Y轴数据，Ctrl+C复制，打开Excel粘贴。注：Excel为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旳为血IL10QD0QL3.OQ9U蔚IBD3smarre-I18(I4IMImEQCCOCCE1KCOM112Z.OJKOE5.E947Li24CdDCCG!534L4225i:;asMDxeP.御:S5LZfl.OQDOCE：L530CODODET135T3GL區32D7ESSEITSK.Oajas：iL6.Da.TOLMGLi3QCODOMa&L57霽D帕CdDOMQELGEig?l12CDKCki9出短H.CflDOW30.J7LJ0L日tfCdDOMIQ13719124帕UdOOOqiCi却削2530.贬册4泻Ec.aiDom1J.1Z