Shape Optimization of Reactive Mufflers Using Threshold Acceptance and FEM Methods

Résumé

L'optimisation de forme des silencieux réactifs sous contrainte d'espace a une grande importance dans la conception d'environnements moins bruants. Dans ce travail, les performances acoustiques de trois types de silencieux soumis à un espace limité sont étudiées. Une analyse d'optimisation de forme est effectuée en utilisant un algorithme d’optimisation appelé Threshold Acceptance (TA). La conception optimale obtenue est analysée par la méthode des éléments finis (FEM : Finit Element Method). Cette approche numérique est basée sur la maximisation de la perte de transmission acoustique (STL : Sound Transmission Loss) à l'aide de la méthode de transfert de matrices (TMM : Transfer Matrix Method) qui est une méthode de modélisation basée sur le modèle de propagation d'onde plane. La solution en élément finis utilisée pour analyser la STL est basée sur la méthode de puissance acoustique, un code de calcul standard utilisé pour analyser en 3D l'atténuation acoustique des silencieux par la méthode FEM. La capacité acoustique des silencieux obtenus est évaluée en comparant la solution FEM à la méthode analytique. Les résultats montrent que la valeur maximale de la STL est précisément située à la tonalité ciblée. En outre, la performance acoustique du silencieux avec tube à l’entrée et à la sortie prolongée se trouve être supérieure aux autres types de silencieux. Par conséquent, cette approche fournit un schéma rapide pour l'optimisation de la forme des silencieux réactifs.