高速列车车轮多边形对车内噪声的影响(英文)

研究目的:研究高速列车车轮多边形特征对轮轨噪声和车内噪声的影响规律,讨论目前国内高速列车车轮镟修指标的不足,为高速列车车轮镟修方法的优化改进提供科学依据。创新要点:系统分析高速列车车轮多边形阶次、幅值和相位等参数对车内噪声的影响规律;提出车轮镟修中仅考虑车轮径跳作为限值是不够的。研究方法:1.基于线路试验,初步分析高速列车车轮多边形状态对车内噪声的影响,进而对车轮多边形特征进行剖析;2.基于带通滤波和快速傅里叶变换,使用MATLAB程序生成不同阶次、幅值和相位的车轮多边形粗糙度数据;3.基于TWINS轮轨噪声原理,使用HWTNS预测含有不同车轮多边形特性的轮轨噪声;4.基于混合有限元-统计能量分析(FE-SEA)方法,建立高速列车客室端部车内噪声预测模型,预测车内噪声;5.通过分析车轮多边形参数、车轮径跳和车内噪声之间的相互关系,研究目前的高速列车车轮镟修指标是否合适。重要结论:1.高速列车车轮径跳值相同,但车轮多边形状态不同时,轮轨噪声与车内噪声有明显差异;2.当车轮多边形幅值相同时,高阶多边形可以引起更高的轮轨噪声和车内噪声;3.改变车轮多边形的相位,可以获得不同的车轮径跳值,但是对轮轨噪声和车内噪声几乎没有影响。

安装位置和边界条件对洞口中板件结构的隔声特性的影响

目的:轨道列车车体结构的隔声性能对于控制轨道列车的内部噪声至关重要。在测试车体结构隔声特性时,声学实验室中存在很深的洞口,以便安装不同厚度的车体结构样件,并实现发声室和接收室的机械隔离。样件越小,安装位置和边界条件对处在洞口中的板件结构的隔声特性的影响越大。本文旨在评估两种因素对结构隔声特性的影响,以解释真实结构的测试结果,并为实验室设计提供参考。创新点:1.在实验室中测试了两种典型的轨道列车车体内地板结构在不同安装位置和不同边界条件下的隔声特性;2.基于有限元法,建立了板件结构隔声特性预测模型,成功模拟了测试过程中的安装位置和边界条件,并对试验测试结果进行了再现和分析。方法:1.在实验室中,基于声压法测试两种内地板结构的隔声特性,并对比分析两种内地板结构在三种安装位置(两种边界条件)下的隔声特性(图7和9);2.通过仿真模拟,基于有限元法建立内地板结构的隔声特性预测模型,并对模型进行验证(图14)以及对试验测试结果进行再现(图13);3.结合验证后的仿真预测模型,对比分析洞口(图15~18)、位置(图19)以及边界条件(图20~24)对隔声特性的影响。结论:1.隔声测试结果受安装位置和边界条件共同影响,且边界条件在高频的影响更为显著;2.如果单独考虑安装位置,那么受洞口中前后声腔的影响,隔声结果在共振频率和非共振频率的规律不同;3.如果单独考虑边界条件,那么当边界条件发生变化时,隔声低谷会向高频或低频偏移,导致不同边界条件之间的隔声结果存在差异;4.如果同时考虑安装位置和边界条件,那么洞口的存在会放大不同边界条件之间的隔声差异;5.因为很难在实际测试中完全模拟轨道列车车体结构的安装位置和边界条件,所以在实验室测试时,建议选择几组不同的安装位置和边界条件,并对测试结果取平均值。