详情

原文传递列车车轮振动与声辐射仿真分析

论文题名：	列车车轮振动与声辐射仿真分析
关键词：	高速列车;车轮振动;噪声辐射;有限元数值模拟;边界元声学仿真
摘要：	随着我国交通运输的快速发展，铁路运输已经成为我国交通运输的大命脉。如今，铁路高速发展所带来的振动和噪声问题也日益加剧，而轮轨噪声问题又是列车环境问题中最为突出的问题。本文从控制声源噪声辐射的角度出发，以车轮为主要研究对象，以降低车轮在轮轨系统中的噪声辐射为研究目的，在软件模拟轮轨作用力的基础上，利用车轮有限元数值模拟和边界元声学仿真相结合的方法，对高速铁路中车轮的振动特性和声辐射特性进行研究，为今后列车车轮的减振降噪提供理论依据。本文围绕车轮振动与噪声展开了以下研究：　　1、本文首先依据轨道不平顺谱模拟出轮轨垂向作用力，然后基于车轮结构动力学原理。完成了建立车轮三维有限元模型，通过模态分析了解车轮的共振频率和振型，并对车轮进行谐响应分析验证模型的正确性并进一步得出车轮的振动响应导纳特性。　　2、以列车车轮为研究对象，采用不平顺谱模拟出来的轮轨力作为车轮结构的垂向激励，运用相关程序对模型的输出进行编程，进行瞬态动力学分析，得出轮轨力时域下的位移和加速度变化曲线，分析车轮的振动响应和高频振动特性。　　3、建立起车轮有限元分析和声学边界元分析的关联性，得到车轮的声学边界元分析模型，分析车轮声辐射效率对车轮结构噪声辐射的影响。利用轮轨垂向作用力瞬态动力响应结果作为声学仿真的初始边界条件，对车轮进行声辐射分析，得到车轮的声辐射特性。比较不同列车运行速度下车轮的噪声辐射，并研究不同的轮轨接触位置对车轮声辐射的影响。　　4、将车轮声学边界元模型划分为不同板块，在车轮噪声模拟分析的基础上，采用声学传递向量ATV法分析各板块对车轮噪声辐射的贡献量，建立空间声场场点与车轮表面的关系，通过比较不同板块对车轮噪声辐射的影响，确定车轮表面的最大辐射噪声部位，为今后车轮的减振降噪提供理论依据。
作者：	黄婧
专业：	道路与铁道工程
导师：	刘林芽
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华东交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文