高速鐵路輪軌、氣動噪聲及聲屏障隔聲性能仿真研究.pdf

1、本文以高速鐵路噪聲為研究對象，綜合應用有限元和邊界元方法對輪軌的振動及聲輻射特性進行研究，以輪軌相互作用理論和聲輻射理論為基礎建立輪軌滾動噪聲預測模型，對輪軌噪聲的影響因素進行分析，采用流體力學軟件Fluent對高速列車氣動噪聲進行數(shù)值仿真，采用聲學軟件SYSNOISE對聲屏障的隔聲性能進行研究。
　　采用有限元軟件ANSYS分析車輪和鋼軌的振動模態(tài)，在此基礎上對輪軌進行諧響應分析，將兩者表面振動速度導入邊界元軟件SYSNOISE

2、，得到輪軌的輻射聲場。
　　對輪軌表面粗糙度譜的理論估計和現(xiàn)場實測方法進行了探討，在對鋼軌垂向和橫向阻抗、車輪徑向和軸向阻抗分析的基礎上，采用Hertz接觸理論考慮輪軌之間的耦合作用，推導輪軌的垂向和橫向振動公式，結合振動噪聲輻射理論，建立高速鐵路輪軌滾動噪聲預測模型，對不同工況下的高速鐵路輪軌滾動噪聲進行仿真計算，并與京滬高速鐵路試驗結果進行對比分析。
　　利用建立的輪軌滾動噪聲預測模型，對高速鐵路輪軌滾動噪聲的影響因素進

3、行分析，包括高速列車運行速度、列車軸數(shù)、受聲點距軌道中心線距離、車輪參數(shù)（車輪直徑、輻板厚度）、鋼軌參數(shù)等。
　　針對高速鐵路氣動噪聲的問題，運用空氣動力學和聲學的相關理論方法，結合高速列車運行的實際邊界條件，建立高速列車遠場氣動噪聲的理論預測公式，通過理論分析和數(shù)值計算，分析高速列車氣動噪聲的產生機理。利用Fluent流體分析軟件計算高速列車外部流場，獲得較為精確的車身表面脈動壓力，采用寬頻帶噪聲模型計算高速列車表面噪聲源，最后