基于自适应阶次边界元法的列车车轮声辐射高效计算

【目的】车轮是产生轮轨滚动噪声的主要噪声源之一,对其声辐射特性的数值仿真涉及大规模声学计算。【方法】为提高车轮声辐射的计算效率,引入了自适应阶次边界元法。通过有限元法和边界元法相结合,以自由场中的车轮声辐射为研究对象,采用自适应阶次边界元法计算了车轮振动辐射声功率、标准测量点的声压以及车轮声辐射指向性,并与传统边界元法和快速多极子边界元法的计算结果及计算时间进行了对比。【结果】不同边界元法得到的声辐射结果基本一致,而自适应阶次边界元法的计算速度约为传统边界元法的36倍、快速多极子边界元法的11倍。【结论】自适应阶次边界元法计算效率远高于其他边界元方法,在对车轮高频声辐射的研究中具有显著优势以及良好的适用性。研究结果可为大规模声学计算提供参考。