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高速列车头车轮轨激励噪声预测及贡献度分析
| 论文题名： | 高速列车头车轮轨激励噪声预测及贡献度分析 |
| 关键词： | 高速列车;轮轨激励;车内噪声;声学贡献度;贡献度分析;车身结构;有限元模型;吸声性能 |
| 摘要： | 高速列车过量的噪声将严重影响乘客和轨道沿线人们的心理、生理和正常的生活,噪声污染成了制约高速铁路发展的一个瓶颈,控制高速铁路噪声也就自然成了实现铁路可持续协调发展的必然要求。论文以控制轮轨激励下高速列车的车内噪声为目标,对轮轨激励下高速列车的噪声进行了系统研究。 通过将车体、构架、轮对模化为多刚体系统,钢轨处理成由有限间隔的离散轨枕支承的无限长Timoshenko梁,建立了高速列车头车一轨道耦合动力学模型,以轮轨不平顺作为激扰谱,计算了整车的振动响应,获取了二系空气弹簧与车体接触处在三维空间内的振动载荷,结果表明:轨道不平顺在垂向和横向引起的激励载荷幅值较大,而在纵向引起的激励载荷幅值较少。 建立了高速列车车身结构的有限元模型、司机室及乘客室的声学边界元模型,计算出了由轨道不平顺引起的乘客室及司机室的室内、室外噪声分布规律,探明了乘客室、司机室各面板对室内、外噪声的影响情况,得出了如下结论:司机室内的A声级在64.6～71.6dBA.之间变化,司机室外的A声压级在45.7～57.8dBA变化。乘客室内的A声级在61.9～69.6dBA之间变化,乘客室外的A声压级在45.1～56.8dBA之间变化；司机室、乘客室内A声级较大的场点在40HZ、200Hz频率处的声压级较大；在激励频率40Hz时,司机室底板对主驾驶员右耳处噪声的贡献最大,声学贡献系数为47.3％,车底第三块板对乘客室内A声级最大的场点E(距走行轨中心线0.5m,车底0.05m,车头鼻锥处18.8m)噪声的贡献最大,声学贡献系数为42.4％。在激励频率200Hz时,司机室右侧墙对驾驶员右耳处噪声的贡献最大,声学贡献系数为51.8％。右侧墙第三块板对E点噪声的贡献最大,声学贡献系数为40.9％。要降低驾驶员右耳处或乘客室内的最大噪声,必须对总声级起决定作用的频率段(40Hz、200Hz)采取措施。针对40Hz的低频噪声,最好在声学贡献最大的面板上采取阻尼降噪措施；针对200Hz的中频噪声,则宜在声学贡献最大的面板上敷设一层在该频率上吸声性能好的吸声材料。 |
| 作者： | 伊飞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谭建平;肖友刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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