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原文传递高速列车车内噪声预测研究

论文题名：	高速列车车内噪声预测研究
关键词：	高速列车;车内噪声预测;车轨耦合;脉动压力;统计能量法
摘要：	随着我国高速列车的迅猛发展,车内噪声的影响越来越大,传统方法已经不能再对车内噪声进行及时有效的控制。为提高车内噪声的控制水平和企业的技术竞争力,在高速列车设计阶段对其车内噪声进行预测,以此来指导车内声学设计至关重要。本文在对车内噪声主要激励研究的基础上,基于统计能量法对车内噪声进行建模预测,为车内声学设计提供依据,最后结合 Autosea2对车内噪声进行仿真研究,对理论模型进行验证的同时,对声学设计进行检验。　　针对车辆—轨道耦合区相互作用力学特性进行分析,结合车辆和轨道结构,并做适当假设,建立车辆—轨道垂向耦合作用力模型,提出周期性的轨面不平顺度模拟方法,基于 Newmark数值迭代法,对时速350KM的列车垂向耦合作用力的时域和频域分布进行计算,并与实测值进行对比,对模型的正确性进行验证。　　通过对高速列车运行中流固耦合过程分析研究,选择合理的湍流模拟模型。基于 CFX对 Ma=0.28的列车表面脉动压力进行稳态分析,在此基础上考虑层流密度的差异,对脉动压力进行瞬态分析。验证空气密度变化对列车表面脉动压力分布的重要影响,最终得到时速350KM时列车表面的脉动压力分布特性,为车内声场计算提供条件。　　基于统计能量分析方法,结合高速列车实际结构,在对高速列车能量流动特点进行分析的基础上,适当假设,根据相似准则对高速列车中最典型的头车和中间车建立车内噪声预测模型。并对数学模型系数矩阵中内损耗因子和耦合损耗因子以及外部输入功率的理论计算进行研究,最终得出三个典型车室,即头车司机室、乘客室和中间车乘客室的噪声分布情况,以此来指导高速列车各车室的声学设计。　　结合 AutoSEA2中提供的结构和声学子系统单元,将车体实际结构进行等效,通过输入相关统计能量参数最终分别得到无内饰和有内饰的车内噪声仿真模型。将无内饰的仿真模型计算结果与理论结果进行对比,对理论模型进行验证。结合车内声学设计,得到有内饰车内平均噪声水平和车内1.2m处各点的噪声分布情况,并对头车司机室的噪声控制措施进行探索。
作者：	何小伟
专业：	机械设计及理论
导师：	杨利芳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文