高速列車車內(nèi)低頻氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)與控制.pdf

1、隨著列車的運(yùn)行速度不斷的提高，列車受到氣動(dòng)作用下的振動(dòng)愈來愈劇烈，使車內(nèi)噪聲逐漸增加，造成車內(nèi)旅客的乘坐舒適性大大的降低。本文針對(duì)列車車體在氣動(dòng)力作用下（包括明線單車、兩車交會(huì)、隧道通過等工況）時(shí)產(chǎn)生的車內(nèi)低頻噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，為下一步對(duì)車內(nèi)噪聲的控制分析作鋪墊。
　　 本文的主要工作如下:
　　 1.建立高速列車空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型，利用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT，基于大渦模擬法得到了列車在明線上、兩車交會(huì)以及列車過隧

2、道等工況下車體表面的脈動(dòng)壓力。經(jīng)研究分析得到:同一工況下，隨著列車運(yùn)行速度的提高，車體表面脈動(dòng)壓力波動(dòng)幅度增大;在同一運(yùn)行速度下時(shí)，列車在隧道通過時(shí)的車體表面脈動(dòng)壓力最大。
　　 2.建立高速列車中間車車體有限元模型，利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)車體進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，將明線單車、兩車交會(huì)以及隧道通過等工況得到的脈動(dòng)壓力加載至列車車體上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)瞬態(tài)響應(yīng)分析，得到了列車中間車的振動(dòng)位移。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，僅在氣動(dòng)作用下時(shí)，列車車

3、項(xiàng)、車窗等部位的振動(dòng)位移最大，車底次之，端墻振動(dòng)最小;隨著列車運(yùn)行速度的提高，列車車體振動(dòng)愈來愈劇烈;在同運(yùn)行速度時(shí)，隧道通過時(shí)的振動(dòng)位移最大，特別是列車剛進(jìn)入隧道時(shí)刻振動(dòng)最為劇烈。
　　 3.建立高速列車乘客室內(nèi)的聲學(xué)計(jì)算模型。將列車結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移經(jīng)過快速FFT變換后，得到車體在頻域上的振動(dòng)位移，以此作為聲學(xué)計(jì)算的邊界條件。利用聲學(xué)軟件Virtual.LabAcoustic基于聲學(xué)直接邊界元法對(duì)在不同工況下的車內(nèi)噪聲分布進(jìn)行了詳

4、細(xì)分析。經(jīng)研究表明:車內(nèi)低頻氣動(dòng)噪聲隨著列車運(yùn)行速度的二次方增長(zhǎng);距車底1.6m高的觀測(cè)平面聲壓比距車底1.2m高處的觀測(cè)平面的聲壓值要大;在同一運(yùn)行速度下，列車過隧道時(shí)車內(nèi)聲壓值最大，兩車交會(huì)次之，明線單車運(yùn)行最小。
　　 4.基于聲學(xué)傳遞向量法對(duì)車體進(jìn)行板塊貢獻(xiàn)量分析，得到車頂、車底和車窗對(duì)車內(nèi)聲壓的貢獻(xiàn)量最大，端墻的貢獻(xiàn)量最小?；诼晧喊鍓K貢獻(xiàn)量分析對(duì)上述貢獻(xiàn)量較大的板塊定義吸聲屬性以及提高車體剛度，可以有效地降低車內(nèi)噪聲