动车组头车振动噪声计算分析

作     者：周海涛 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋雷鸣

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

主      题：中空型材 多层板等效 NVH等效模型 仿真 噪声控制 

摘      要：随着轨道交通行业的发展,高速列车已成为人们出行的主流交通工具。经过高速列车的多次提速,车内噪声问题已经成为评价车辆验收的一个重要指标。因此,在车辆设计生产过程中,噪声品质的检测是必不可少,一开始各生产商都是通过线路测试的方法来分析噪声问题,然后再做相应的改进。由于这种做法要求车辆设计周期大大延长,且后期的改进设计费用也是十分昂贵。为缩减车辆设计周期,降低生产成本,国内的各大厂商开始将重点放在车辆生产前期的噪声仿真预测上。目前高速列车车内噪声仿真预测精度还不是太高且现代高速列车车体型材多为中空铝型材,如直接采用中空铝型材结构进行宽频带的噪声仿真计算,会给高速列车车内噪声计算带来了一些问题,因此在基于混合FE-SEA模型方法的基础上,本文提出将等效单层板理论拓展为中空型材的多层板等效并应用到整车仿真模型中,以提高仿真精度和计算效率。本文是以时速为350km/h的某型国产高速列车头车的司机室、观光区以及客室为研究对象,仿真计算所用激励源均为相似车型实测数据,由于测试方法和传感器的限制,本文中还提出了车体表面声激励的修正方法和振动加速度激励转换成力激励的方法。首先根据头车设计图纸建立头车三维几何模型及相关辅助面,进而建立相应的有限模型,然后利用全频段声学仿真软件VA one建立混合FE-SEA声学仿真NVH等效模型;仿真所需各类参数通过数值计算和试验测试的方法获取;对实车进行线路测试,以便验证仿真计算的可靠性和适用性;最后通过功率流分析噪声振动传递路径中的薄弱结构,从隔声和吸声等途径综合实施噪声控制方案,分析对比噪声控制方案的降噪效果,以便为乘客和车内工作人员提供优质的声学环境。在设计研发过程中进行车内噪声的预测分析,能便于设计研发人员提前在设计图纸上做出优化设计方案。