Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 281-287.

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Structural Optimization of Multi-chamber Mufflers Based on NSGA-II Algorithm

  

  • Received:2024-06-24 Revised:2024-10-21 Online:2026-02-18 Published:2026-02-18

基于NSGA-II算法的多腔室消声器结构优化

蔡紫晴1,陈跃华1,郑佳晖1,白杨1,令狐世勋1, 2   

  1. ( 1. 宁波大学海运学院,浙江宁波315832
    2. 宁波吉利汽车研究开发有限公司,浙江宁波315336 )

摘要: 针对多腔室消声器结构的优化问题,提出一种基于快速非支配排序的多腔室消声器多目标结构优化方法。首先,构建基于Chebyshev-变分法的多腔室消声器三维理论模型,并通过能量方程和瑞利-里兹法计算得到传递损失结果;其次,建立消声器传递损失实验平台和有限元模型,将实验结果、有限元结果与计算结果进行对比验证;最后,采用快速非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II),对多腔室消声器的6 个轴向参数和2 个径向参数进行优化。结果表明:传递损失计算结果与有限元结果最大相对误差为2.12 %,实验结果与计算结果在全频段范围内基本吻合,证明了多腔室消声器三维理论模型和求解方法的正确性。此外,得到以最大平均传递损失及传递损失和为目标的系列Pareto 优化解集,并确定了可实现全频段内消声性能最优的多腔室消声器结构参数,优化后消声器的传递损失提高48.05 dB。以上研究可为多腔室消声器结构优化提供参考。

关键词: 声学, 多腔室消声器, 多目标优化算法, 传递损失, 结构优化