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原文传递型材车体结构声振特性分析建模

论文题名：	型材车体结构声振特性分析建模
关键词：	型材车体结构;有限元模型;有限传递矩阵法;声振特性;高速铁路;隔声性能
摘要：	随着人们对生活品质要求的不断提高，列车在高速运行时的噪声问题苦苦困扰着人们。若不对车内噪声采取有效的控制措施，那么必然会严重阻碍高速铁路的发展。在控制车内噪声水平的整个过程中，通过仿真计算准确预测高速列车型材车体结构的声振特性是非常关键的环节之一。　　首先，本文以某高速列车的侧墙铝型材为研究对象，应用三维全场扫描式激光测振技术对其进行振动特性测试分析，根据模态参数识别得到的试验数据，对初始有限元分析模型进行基于灵敏度分析的有限元模型修正，使仿真模型更接近于试验模型，提高仿真模型的可信度。仿真结果表明，修正后的有限元模型与试验模型的最大频率误差绝对值由最初的17.74％缩小到8.89％，最小相关性MAC值由最初的0.01提高到0.89，大幅度提高了有限元模型与试验模型的相关程度。　　其次，在修正模型的基础上，基于有限传递矩阵法、混合FE-SEA法，统计能量分析法分低、中、高频不同频域建立起型材车体结构的隔声特性预测模型，针对三种不同铝型材结构，计算得到的隔声量预测结果与试验结果在全频段范围内曲线趋势基本一致，计权隔声量的误差分别为0.8dB、0.2dB和0.5dB，表明基于此种全频段的混合建模方法进行铝型材结构的隔声性能预测是有效的，在计算准确性及计算效率方面都较传统单一计算方法有了较大幅度的提升。　　最后，使用验证后的全频段铝型材隔声仿真混合模型，对型材结构截面上的主要特征参数进行隔声影响调查，包括铝型材面板、筋板的厚度，筋板的角度以及型材的高度，某一因素影响时，仅考虑该单一参数变化对铝型材结构隔声性能的影响，并依据分析得到的结果，对轻量化目标下铝型材结构的隔声性能优化展开探讨。仿真结果表明，增加型材高度，增大筋板角度，增加面板厚度，增加筋板厚度，对于铝型材隔声性能的提高具有积极作用，考虑轻量化目标下，设计得到一种优化铝型材结构，优化后的铝型材隔声量几乎在全频段范围内有了较大幅度的提升，有效弥补了原铝型材在吻合频率处的隔声缺陷，计权隔声量较之前提高了3.5dB，质量增加了1.91％。
作者：	伏蓉
专业：	载运工具运用工程
导师：	鲁连涛;肖新标
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文