基于振級落差的車輪拓撲構(gòu)型優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著城市化進程的深入，軌道交通系統(tǒng)以其眾多優(yōu)勢已成為城市交通結(jié)構(gòu)中不可缺少的部分。但是，由于城市軌道交通大都運行在人口稠密地區(qū)，不可避免地產(chǎn)生一些噪聲問題，如果不能很好的處理城市軌道交通的噪音問題，必然限制它的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文以城市軌道交通車輛直輻板車輪和S輻板車輪為研究對象，分別研究了兩種車輪的振動和聲學特性，并針對傳統(tǒng)聲學優(yōu)化車輪設(shè)計當中聲輻射計算復(fù)雜，以及難以得到比較明晰的優(yōu)化方案的問題，提出了基于振級落差的車輪拓撲構(gòu)型

2、優(yōu)化方法，對兩種車輪的輻板進行了優(yōu)化，通過聲輻射和強度驗證，表明，新的聲學拓撲優(yōu)化車輪方案確實起到了降噪的效果，基于振級落差的車輪拓撲構(gòu)型優(yōu)化方法切實可行。
　　本文主要研究內(nèi)容有:
　　(1)根據(jù)鐵道部標準，以直輻板車輪和S輻板車輪為研究對象，建立了直輻板車輪和S輻板車輪三維有限元模型。
　　(2)對直輻板車輪和S輻板車輪有限元模型進行了模態(tài)和頻率響應(yīng)分析，得到了車輪的模態(tài)頻率、振型;分析了兩種車輪加速度導(dǎo)納特性;并

3、得到了車輪參考點在相應(yīng)頻段的振動加速度，且由此計算了原始直輻板車輪和S輻板車輪的振級落差。
　　(3)對直輻板車輪和S輻板車輪進行了聲輻射特性分析。從能量角度出發(fā)，用輻射聲功率來分析直輻板車輪和S輻板車輪的聲輻射特性。為車輪提供了噪聲驗證的基礎(chǔ)。
　　(4)在原始直輻板車輪和S輻板車輪的輻板兩側(cè)各向外延伸4毫米的區(qū)域為拓撲優(yōu)化的設(shè)計區(qū)域，引入車輪結(jié)構(gòu)振動振級落差作為拓撲優(yōu)化目標函數(shù)，建立車輪拓撲優(yōu)化模型，對直輻板車輪和S輻板