基于FE-SEA混合法的列车结构噪声预测及降噪研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文基于FE-SEA混合法的列车结构噪声预测及降噪研究学位申请人：蒋峻楠学科专业：道路与铁道工程指导教师：罗文俊教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获

2、得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要基于FE-SEA混合法的列车结构噪声预测

3、及降噪研究摘要自2003年第一条高铁开通以来，我国高铁建设发展迅速，近年来，安全快捷、平稳舒适的中国高铁，为世界高速铁路商业运营树立了新的标杆。高铁在国内外之所以备受青睐，与高铁的运行速度快、舒适感强等特点相关，而为了保证这些优势，降低车内噪声等问题必须高度重视。本文基于声固耦合理论，结合有限元法(FEM)、统计能量分析法(SEA)各自的优点，采用FE-SEA混合法建立了车体-车内声腔耦合模型。将模型分为FE、SEA子系统，避开了FEM在高频段计算量大以及SEA在低频段精度差的缺点，解决计算效率与计算精度的矛盾。本文主要开展了以下几方面的研究工作：（1）查阅大量国内外相关文献，介绍

4、了FE-SEA混合法的基本概念与定义，简单汇总了FE子系统与SEA子系统的动力响应求解公式。（2）运用VAone软件建立FE-SEA混合法车体结构-车内声腔的耦合模型。以带宽内的弯曲模态数进行子系统分类，通过对车体结构的模态数分析，确定200Hz为频率分割点，即小于200Hz采用FE模型，200Hz-500Hz采用FE-SEA混合模型。同时，进行了模型仿真所需要的参数，如模态密度、内损耗因子，耦合损耗因子的理论计算。（3）运用SIMPACK软件建立列车-轨道耦合模型计算二系悬挂力，作为列车结构-声腔耦合模型的输入激励。通过对列车结构各部分振动速度级和加速度级分析，得出列车底板振动强

5、度最大。（4）分析了列车白车身的内部噪声，二系悬挂力对列车内部噪声在低频段内影响更加显著，并分析了列车结构各部分对车内各声腔的贡献度，得知底板振动对乘客耳部所在声腔的贡献度最大。（5）选用玻璃棉、矿棉及毛毡分析不同多孔吸声材料对车内噪声的控制效果。并分析了不同厚度玻璃棉的降噪影响。最后，分析了微穿孔板作为吸声材料的车内噪声降噪效果。关键词：FE-SEA混合法；列车振动；结构噪声；贡献度；降噪IAbstractRESEARCHONSTRUCTURENOISEPREDICTIONANDNOISEREDUCTIONOFTRAINBASEDONFE-SEAHYBRIDMETHODABSTR

6、ACTSincethefirsthigh-speedrailopenedin2003,high-speedrailconstructionhasbeendevelopingrapidlyinChina.Inrecentyears,thefastandcomfortablehigh-speedrailinChinahavesetupanewbenchmarkforhigh-speedrailwaybusinessoperationallovertheworld.Becauseofthecharacteristicsoffastandcomfort,high-speedrailispo

7、pularathomeandabroad.Inordertoensuretheseadvantages,wemustattachgreatimportancetoreducingtrainvibrationandnoise.Inthispaper,theintegratesadvantagesoftheFiniteElementMethod(FEM)andStatisticalEnergyAnalysis(SEA)iscombinedandtheFiniteEleme