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轮轨激励下北京地铁头车车内噪声计算及贡献度分析
| 论文题名： | 轮轨激励下北京地铁头车车内噪声计算及贡献度分析 |
| 关键词： | 地铁列车;噪声计算;噪声控制;振动载荷 |
| 摘要： | 过量的噪声将严重影响乘客的心理、生理和正常的生活，控制噪声污染是实现地铁列车可持续协调发展的必然要求。论文以控制轮轨激励下的车内噪声为目标，对轮轨激励下的噪声问题进行了深入研究。 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，建立了地铁头车-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。 运用有限元法对北京地铁头车进行了模态分析，计算出了头车的固有频率和振型。结果表明：头车的振型大多分布在尾部端墙、靠近车尾处的底板、底板中部，使得这些部位成为车内噪声的主要来源。为了确保头车具有预期的疲劳寿命和良好的乘坐舒适性，应在设计、制造中加强尾部端墙、靠近车尾处的底板及底板中部的刚度，以提高其疲劳寿命，降低车内噪声。 综合应用有限元和边界元方法，将轨道不平顺引起的载荷作为激励条件，计算了车厢的振动响应，以及车身壁板在其激励力下的振动辐射噪声，得出了乘客室、司机室内的声场分布，分析了乘客室、司机室内噪声的分布特点，结果显示：乘客室后部的噪声比前部大，靠近侧墙处的噪声比中心线附近大；位于侧墙附近，在乘客室中后部的预测点的A声级最大，其值为65.2 dBA；在司机室中后部，靠近中心线的预测点的A声级最大，其值为75.5dBA。 讨论了声学贡献度的特点和根据贡献度控制噪声的策略，计算了北京地铁头车司机室和乘客室各单元的贡献度，结构表明：单元对声场内某一点的声学贡献度不仅与该单元振动幅度有关，而且还与该单元振动相位有关。在车顶板3、车厢底板4以及司机室端墙进行结构修改或涂敷阻尼浆，以抑制这些部位的振动，可降低司机室、乘客室内的噪声。 |
| 作者： | 吴莹 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 梁习锋;罗斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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