高速鐵路輪軌、氣動(dòng)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(duì)象，綜合應(yīng)用有限元和邊界元方法對(duì)輪軌的振動(dòng)及聲輻射特性進(jìn)行研究，以輪軌相互作用理論和聲輻射理論為基礎(chǔ)建立輪軌滾動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)模型，對(duì)輪軌噪聲的影響因素進(jìn)行分析，采用流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)高速列車氣動(dòng)噪聲進(jìn)行數(shù)值仿真，采用聲學(xué)軟件SYSNOISE對(duì)聲屏障的隔聲性能進(jìn)行研究。
　　采用有限元軟件ANSYS分析車輪和鋼軌的振動(dòng)模態(tài)，在此基礎(chǔ)上對(duì)輪軌進(jìn)行諧響應(yīng)分析，將兩者表面振動(dòng)速度導(dǎo)入邊界元軟件SYSNOISE

2、，得到輪軌的輻射聲場(chǎng)。
　　對(duì)輪軌表面粗糙度譜的理論估計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法進(jìn)行了探討，在對(duì)鋼軌垂向和橫向阻抗、車輪徑向和軸向阻抗分析的基礎(chǔ)上，采用Hertz接觸理論考慮輪軌之間的耦合作用，推導(dǎo)輪軌的垂向和橫向振動(dòng)公式，結(jié)合振動(dòng)噪聲輻射理論，建立高速鐵路輪軌滾動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)模型，對(duì)不同工況下的高速鐵路輪軌滾動(dòng)噪聲進(jìn)行仿真計(jì)算，并與京滬高速鐵路試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　利用建立的輪軌滾動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)模型，對(duì)高速鐵路輪軌滾動(dòng)噪聲的影響因素進(jìn)

3、行分析，包括高速列車運(yùn)行速度、列車軸數(shù)、受聲點(diǎn)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(duì)高速鐵路氣動(dòng)噪聲的問題，運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)和聲學(xué)的相關(guān)理論方法，結(jié)合高速列車運(yùn)行的實(shí)際邊界條件，建立高速列車遠(yuǎn)場(chǎng)氣動(dòng)噪聲的理論預(yù)測(cè)公式，通過理論分析和數(shù)值計(jì)算，分析高速列車氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理。利用Fluent流體分析軟件計(jì)算高速列車外部流場(chǎng)，獲得較為精確的車身表面脈動(dòng)壓力，采用寬頻帶噪聲模型計(jì)算高速列車表面噪聲源，最后