基于气动噪声数值分析的高速列车等效通过噪声预测

在列车外形设计阶段,工程上通常采用列车通过噪声评估线路噪声以指导气动外形设计。实车试验测量通过噪声成本高且条件苛刻,本文通过数值模拟分析了高速列车气动噪声特性,并利用运动声源延迟模型预测了列车等效通过噪声,为车外气动噪声评估以及列车外形设计提供理论与技术支撑。为了精确捕捉列车表面流体扰动,因为列车气动噪声计算网格量较大,因此建立高速列车三车网格模型以简化计算。高速列车气动噪声特性分析使用流体仿真软件ANSYS FLUENT,基于稳态的湍流模型以及大涡模拟的数值分析模型,并通过Ffowcs Williams-Hawkins(FW-H)方程得到车外沿线标准点辐射气动噪声;随后,根据运动声源延迟时间模型,建立列车等效通过噪声换算模型,将频域下各标准点的列车辐射噪声转换为时域等效通过噪声。通过声源叠加进一步预测列车不同编组的通过噪声水平,可以观察到编组数量增加会提高噪声水平;为了全面评估列车运行时通过噪声水平,在气动激励的基础上叠加轮轨噪声激励,以最大A声级(L_(Amax))、声暴露级(SEL)和短时等效连续声压级(L_(Aeq,T))表示通过噪声水平,结果表明轮轨噪声对通过噪声水平影响显著。高速列车数值模拟气动辐射噪声转化为通过噪声的预测模型可以初步评估高速列车运行时的线路噪声水平,为优化列车外形提供指导,从而降低列车噪声水平。

高速铁路站台混响理论及列车通过噪声影响研究

高速铁路站台属于大尺度半封闭不均匀长空间,扩散声场条件下的混响声理论无法直接应用于站台混响声计算,将混响声场在垂直于站台长度方向截面内视为均匀分布并结合高速铁路辐射噪声预测方法,建立高速铁路车站站台混响声及总声级计算理论方法,结合基于声线法的仿真手段分析列车高速通过车站站台总声级、直达声及混响声的影响特性,经开展现场测试验证所建立的理论及仿真模型的计算误差均小于1 dB(A)。研究结果表明:站台上混响声影响明显,部分位置混响声甚至会大于直达声;沿站台长度方向混响声呈中间大、两端小的分布特征;在垂直于线路方向上,受混响声影响,列车通过噪声的总声级随距离的衰减比直达声衰减慢。理论计算方法满足应用需求且相对于仿真方法计算效率大幅提升,可为高速铁路站台混响声及总声级预测、评价及控制提供可靠的理论和技术依据。

针对通过噪声的空滤器声学特性研究与改进

通过实验方法分析研究了一种中型乘用车通过噪声的特性,比较该车进、排气两侧通过噪声的声级和频谱特性,确定了进气噪声对车辆进气侧通过噪声的重要影响.为了解决该车进气噪声的问题从而达到整车降噪的目的,应用实验与边界元法计算两种手段,对该车空滤器的频率响应特性进行了研究.研究发现空滤器声系统的第一阶声固有频率与进气噪声基频相耦合是造成该车辆进气侧通过噪声高于排气侧的重要原因.基于这一研究结果,在计算和实验的基础上利用Helmholtz共振腔对空滤器的声学特性进行了改进,改进后的空滤器对降低车辆进气侧通过噪声有很好的作用.

传动系统振动对载货汽车通过噪声的影响机理研究

对汽车通过噪声源进行论述,利用对某载货汽车通过噪声的研究阐述传动系统振动对通过噪声的影响。利用摸底试验、传动轴模态计算和模态试验等方法,确定试验样车通过噪声大的原因为变速器副箱齿轮啮合激励为激振源,且3根传动轴耦合共振使噪声扩大。结合噪声原因分析和方案可行性分析,提出采用改变传动轴空腔结构以消除传动轴空腔扩音的方案,从而使试验样车的通过噪声显著降低。

车辆噪声法规与通过噪声模拟方法现状与进展

通过对比现有国内外车外噪声测量方法与标准限值,指出国外在通过噪声测量中的最新进展和我国噪声标准法规中有待改进的方向。归纳了目前运动车辆车外噪声源的常用识别方法,为更高效、快捷地识别车辆主要振动噪声源理念提供借鉴作用。总结了国内外对于不同工况下车外通过噪声数值模拟方法,为创建更深入全面的通过噪声预测模型提供一种全局性的思路。

高速列车“通过噪声”的测试分析

为了评估高速列车运行时对轨道周围环境的噪声污染程度,对高速列车以不同速度工况通过时的车外辐射噪声(称为"通过噪声")进行了测试,得到了以最大A声级和1/3倍频程A声级标志的列车通过噪声的测量数据。分析了通过噪声的频谱特性、及其与列车速度的关系。测试数据表明高速列车通过噪声是宽频噪声,最大A声级在标准规定测试点上的值达到约90 dB,对铁路附近的噪声污染比较大;通过噪声随着列车速度增大而增大,在时速370 km以上增幅变大。

某SUV整车室内通过噪声部件贡献量分析与性能提升

针对某SUV试制车基于GB 1495-20××草案的室内通过噪声超标问题,在半消声室内的低噪声四驱转毂试验台上,首先使用声学照相机对被测车辆在规定工况下行驶时的主要噪声源进行快速准确定位,然后应用逐一拆除屏蔽的方法,实现对影响通过噪声的各主因素的贡献量排序分析,并依此提出相应整改措施。对整改措施的效果进行验证,结果表明,室内通过噪声较原车降低2.8 d B(A),达到对标要求。该方法可为提高通过噪声贡献量分析试验的效率和测试一致性提供参考。

汽车通过噪声教学试验方法改革的探索

汽车车外通过噪声试验是我国关于汽车噪声的法规试验,是控制汽车噪声的重要依据。因此,也是车辆工程专业本科生的一项重要教学试验内容。该教学试验以往是在室外进行,因受到环境及天气等条件限制,其教学试验效果并不理想。随着整车半消声室、底盘测功机等设备以及数据采集技术的日趋成熟,将室外的汽车通过噪声试验搬入室内进行已成为可能,这也为该教学试验方法的改革提供了条件。阐述了室内汽车通过噪声的试验原理、软硬件功能以及在教学试验中的应用,旨在激发学生对试验的兴趣和积极性,从而提高试验教学的质量。

C3轮胎通过噪声的试验研究

为达到利用轮胎室内试验部分取代室外试验的目的,针对不同花纹和结构的C3轮胎(载重轮胎),利用混合型室内噪声试验与室外通过噪声试验,分析了轮胎室内通过噪声与室外通过噪声的相关性。轮胎的室内噪声测试包括轮胎的近场噪声和远场噪声测试;室外通过噪声试验是利用滑行法在ISO 10844标准规定的路面上完成。试验结果表明,轮胎室内近场噪声与远场噪声数据的数量关系符合点声源的衰减规律,经过合理校正后的轮胎室内远场噪声与轮胎室外通过噪声值基本一致,即利用轮胎的室内近场噪声测试结果可以预判轮胎室外通过噪声值。

汽车加速通过噪声室内预测方法研究

自国际标准化组织颁布汽车室外加速通过噪声(PBN)测试国际标准ISO 362-1:2007以来,其测试要求提高、测量难度加大、测量数据合格率偏低的问题,困扰室外测量工程技术人员。通过时间序列合成算法,获得室内加速通过噪声的时域信号;通过在室外实测场地和室内低噪声转毂上的轮胎实验,获得室内外轮胎噪声与速度关系曲线;最后通过所提出的合成算法,替换室内外轮胎噪声,计算获得室外加速通过噪声的室内等效数值。将该方法应用于M2和N2类车型的室外加速通过噪声等效分析,结果表明,该方法得到的等效结果与室外实测值的PBN误差不大于±1 dB(A),测试时间节约40%以上。该方法不仅适用于M2类车,也适用于N2类车的PBN测量,具有很高的工程应用价值。

基于滑行法的乘用轮胎通过噪声试验研究

为研究轿车轮胎噪声的影响因素,在同一辆试验车上换装不同品牌/规格的轮胎进行滑行噪声试验,测量不同车速、轮胎花纹、轮胎尺寸的轮胎滚动噪声,有针对性地对不同花纹/规格的轮胎进行比较分析。结果表明:轮胎噪声声压级不是受单方面参数影响产生变化的,不同尺寸和花纹的轮胎都具有独特的轮胎噪声特性,轮胎滚动噪声与车速成正比趋势增大,但某种特定情况下会出现噪声奇点;轮胎花纹对轮胎滚动噪声的影响比较复杂,不同类型的轮胎花纹对噪声影响的权重也不尽相同;轮胎断面宽度几乎与轮胎滚动噪声成正比,在保证花纹、材质相同的前提下,更宽的轮胎断面会引起更大的轮胎撞击噪声和发声机理更为复杂的轮胎花纹噪声。

基于模态分析技术的通过噪声降低方法

本文采用LMS公司的振动噪声测试分析系统Test.lab,对摩托车的通过噪声进行了测试与分析,并结合实验模态和计算模态分析技术,确定了对通过噪声贡献大的结构,为进一步声学结构优化提供了基础数据。

C3轮胎通过噪声测试的有关问题探讨

对C3轮胎通过噪声的测试流程和有关问题进行了探讨。在执行测试标准的基础上,拆除车辆货箱和挡泥板,关闭窗户、空调;待测轮胎安装在试验车辆后轴时,采用噪声较低的轮胎作为前轴轮胎;车辆运行速度采用均匀分布设置;选择统一的配重标准,充气压力一致,并在夏季进行测试;保证路面的时效性,尽可能选择测试车辆较少的试验场或时段等都有利于噪声测试的通过。

汽车室内通过噪声试验分析

基于传递路径的分析方法,通过噪声传递的整个过程可以看作简化的源-路径-目标点模型,目标点接收的声音信号看作是由几个单一声源由不同的路径传递合成的结果.在结果分析中,将通过噪声结果与车速信息对比,分析得出通过噪声的主要变化过程,对各贡献量较大的成分进行频谱分析,获得噪声最大时刻各贡献量的频率范围,并且验证了整个通过噪声中贡献量大的噪声来源,为以后的通过噪声优化提供指导方案.

基于阶次分析技术的拖拉机通过噪声分析研究

通过噪声是车辆在行驶过程中对外界产生噪声的主要形式,同时也是判断其能够在道路和非道路运行的重要指标之一。基于阶次分析技术,对拖拉机进行通过噪声测试,并将结果结合拖拉机部件的振动噪声特性进行分析研究。得到拖拉机通过噪声的主要贡献量为风扇噪声、变速箱噪声或两者兼有,通过控制风扇转速和变速箱齿轮啸叫能有效降低拖拉机的通过噪声。

降低拖拉机通过噪声方法研究

分析了拖拉机通过噪声的成因主要是发动机噪声、风扇噪声及传动系噪声,经试验分析得到风扇及发动机噪声对拖拉机通过噪声影响较大,给出了降低每个噪声源的一些措施,并分析了现有拖拉机后期降噪方案的优劣。

基于波束形成的货车通过噪声声源识别

基于互谱延迟求和波束形成理论,设计声源识别算法,开发相应软件,已知单声源、不相干声源、相干声源的模拟计算结果表明:相比于全互谱波束形成,除自谱的互谱波束形成可以在保证主瓣峰值不变的前提下降低旁瓣水平,提高声源识别精度。某货车的通过噪声声源识别试验表明:发动机为主要噪声源,为制定有效的降噪方案提供一种解决思路。

基于OPAX方法的整车室内通过噪声贡献量分析

文章论述了扩展工况传递路径分析(operational-X path analysis,OPAX)方法的基本理论,基于OPAX方法建立了整车室内通过噪声传递路径贡献量分析模型;依据车辆通过噪声室内测试相关国际标准,在配备低噪声四驱转鼓的半消声室内对某乘用车开展通过噪声室内试验,通过测试与计算分析获得各路径的声学载荷及其贡献量;结合阶次分析,最终确定该车型室内通过噪声的主要噪声源,并提出改进方案。贡献量分析结果与实际情况相符,表明OPAX方法可以准确地进行车辆通过噪声贡献量分析,有助于指导降低车辆通过噪声,具有很好的工程应用价值。

轮胎负荷对滑行通过噪声测试的影响

主要针对试验车辆轮胎在充气压力不变的情况下,研究负荷在ECER117法规规定的区间内两极变化对滑行通过噪声测试的影响。结果表明,在ECER117法规规定的区间内,轮胎负荷向下限调整会取得较小的噪声测试值,反之则噪声测试值较大,温度修正后两者噪声声压级差值为1.9 dB(A),负荷取值直接影响轮胎测试认证结果。

商用车轮胎通过噪声与温度、速度和花纹关系的实验研究

基于所开发的商用车轮胎通过噪声测试平台,在ISO 10844路面上对不同花纹和规格商用车轮胎进行了室外通过噪声测试,研究商用车轮胎通过噪声与速度和温度的关系。基于轮胎花纹的不同分类进行噪声-速度、噪声-温度的相关性分析,结合理论与试验提出了不同花纹轮胎的噪声-速度、噪声-温度的计算式并加以应用。试验结果对理清商用车轮胎噪声机理、控制商用车轮胎通过噪声、优化花纹设计具有重要借鉴意义。