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基于混合FE-SEA方法的超高速列车车内噪声预测与控制

于宇  
【摘要】:本文以我国某超高速列车转向架区域车内噪声为研究对象,基于混合有限元与统计能量分析(FE-SEA)方法,利用声振分析软件VA One建立其车内噪声混合预测模型。并将其车内噪声仿真预测计算结果与现场实测结果进行对比,验证了该混合预测模型的有效性。 运用本文所建立的车内噪声混合预测模型,对车内噪声进行了系统地分析。首先计算分析了车内噪声的响应声压级云图,以了解各频率点处车内噪声的空间分布情况。其次计算分析了车内噪声的声压级频谱特性以及总声压级空间分布情况。最后对车内噪声进行功率输入贡献分析以及传递路径分析,找出了车内噪声的主要声源及其向车内传递噪声的主要途径,为车内低噪声控制提供指导和依据。结果表明:受电弓对应区域的车内上方噪声最为显著。车内噪声的声压级频谱从低频到高频基本上呈逐渐下降趋势,具有显著的中低频特性,并且分别在100Hz和1250Hz频率附近存在局部峰值。车内噪声主要是由顶板上方受电弓区域的噪声激励载荷和车下转向架区域的噪声激励载荷向车内透射声能量。此外,车窗的振动声辐射对车窗附近的高频噪声影响较大。 最后利用驻波管法测得了现有高速列车上所使用的某地毯吸声材料的吸声系数,并计算分析了该地毯吸声材料对车内噪声的影响。此外,还计算分析了微穿孔板吊顶吸声结构对车内噪声的影响。结果表明:该地毯吸声材料的高频吸声性能较好,能够有效地吸收车内高频噪声,但是对车内噪声总声压级的影响很小。微穿孔板吊顶吸声结构的中低频吸声性能较好,能够有效地吸收车内中低频噪声,并且能够大大地降低车内噪声总声压级。


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