机械压力机气动摩擦离合器（Pneumatic　Friction　Clutch，以下简称PFC）和气动摩擦制动器（Pneumatic　Friction　Brake，以下简称PFB）作为一种气动装置被广泛应用于工业实际中，这种气动装置正常工作时会产生巨大的远超过国家标准规定的85dB(A)的间歇性排气噪声，噪声声压级值高达125dB　(A)，加之该噪声存在强烈的时变冲击脉冲性，复杂的流固声的耦合性，故对环境的污染及工人身心健康的伤害极为严重，工业实际中急需要研制出具有良好空气动力学性能和良好降噪特性的综合高性能的新型消声器。因此，揭示该噪声产生的机理、掌握其排气过程的空气动力学特性以及建立该噪声的控制理论，进而研制具有良好综合性能的消声器就显得尤为重要。

针对带有PFC/PFB的机械压力机离合器气缸间歇性排气时，气缸内压力的阶梯式波动以及在压缩空气气流中存在驻波式压力激波的实验物理现象，提出了气动装置间歇性排气过程中存在脉冲激波式声源的概念；明确指出排气噪声声源的尖脉冲特性是造成噪声中的中高频成分含量高的一个重要因素。基于空气动力学中的特征线理论，建立了气缸自由排空的空气动力学模型；确定了排气口处噪声声源的强度，以活塞式声源近似排气口处声源的辐射特性，推导了预测声远场中间歇性排气噪声声压级频谱的公式；应用方差理论和实验数据分析的结果表明，该噪声的频谱预测结果在主要的中心频率250Hz~16kHz范围内与实验结果最大误差不超过3dB（A），两者具有较高的一致性，从而实现了该间歇性排气噪声频谱的理论预测。

基于WEBSTER波动方程，应用电传输线理论，推导了排气管道的频率响应函数，与线性预测结果对比表明，该函数反映了实际排气管道的频率响应特性；以该函数为基础，提出了优化排气管道以实现对间歇性排气噪声进行预降噪的控制方式。针对PFC-B-82型实验台，未安装消声器会产生高达115dB(A)的间歇性排气噪声，利用优化获得的管道几何参数，对其上的PFC排气系统的管道进行了改进和试验研究，结果表明该控制方式可实现的最大降噪量为6.4dB（A）、平均降噪量为5.8dB（A）；而在中心频率250Hz~16kHz范围内，最大降噪量为16.0dB（A）、平均降噪量为7.3dB（A）；在优化预降噪的排气管路上加设消声器后的试验研究结果表明，优化管道预降噪能够减轻后续设置消声器的平均降噪量约6.0dB（A）左右的负担；优化设计排气管道参数实现设计期预降噪的控制方式体现着从声源上降噪的特点，是控制该间歇性排气噪声的一个有效途径。

基于所建立的管道频率响应函数，探索性地提出了在线测试消声器性能的方法，采用准传递损失来综合评价消声器在线实际的降噪和排气口处的噪声辐射特性。针对扩张腔式消声器传递损失的四端参数法，采用以多声源法进行改进，并应用于一种抗性消声器后的理论计算结果表明，该理论与实验得到的降噪量之差的总平均值为3.1dB（A），平均相对误差5.8%，优于传统的四端参数法。改进后的方法较适合于排气噪声控制用消声器传递损失的理论计算。

建立了气缸自由放空时的简化空气动力学模型、间歇性排气噪声控制中消声器的三种基本滤波单元（扩容、多孔扩散以及小孔喷注）降噪时的空气动力学模型，理论与实验结果最大平均相对误差不超过6.5%；获得了间歇性排气噪声控制中三种基本滤波单元（扩容、多孔扩散以及小孔喷注）降噪的消声量计算公式；明确指出机械压力机PFC的排气口上安装消声器后，为保证该设备正常工作，其定容积排气阶段的时间不能超过机械压力机单次操作规范时回程阶段所允许的最大排空时间。

以JH23-63型机械压力机的PFC排气噪声118dB(A)的有效控制为应用背景，应用建立的动力特性模型和消声量计算公式，研制出了扩张式、多孔扩散型和小孔喷注型基本滤波单元及消声器；借鉴了多孔扩散降噪的动力特性和消声降噪机理，提出了压制不锈钢纤维材料和利用颗粒材料控制该间歇性排气噪声的新方式，并研制出了相应的滤波单元及消声器；试验研究了所研制出的各种滤波单元或总成消声器的特性，从排气阻力特性和消声性能两方面的实验结果表明，所研制出的消声器均能达到机械压力机正常工作所允许的快速排气的时间要求，PFC排气过程流畅、阻力损失小；除扩张腔室消声器的降噪性能较差外，其它滤波单元及消声器均具有较好消声性能，取得了28~37dB(A)的良好降噪量，使得JH23-63机械压力机PFC的排气噪声从118dB(A)最大可降到81dB(A)左右，从而达到国家标准规定的85dB(A)及其以下的要求。同时实验结果表明，本文所提出的压制不锈钢纤维材料和利用颗粒材料新的控制噪声的方式，对抑制间歇性排气噪声中的中高频成分含量的效果显著，从而为将这种新的降噪方式应用于实际的噪声控制中奠定了坚实的基础。