高速列车转向架和受电弓的气动噪声分析

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1、？—。一Ｙ職硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿论文题目：高ｇ列车转向架；禾口受电弓的气动噪声分析国内图书分类号：Ｕ２７０．１６密级：公开国际图书分类号．４：６２９西南交通大学研究生学位论文高速列车转向架和受电弓的气动噪声分析年级二零一二级姓名范子臣申请学位级别工程硕士专业机械工程指导老师宋小欣副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．１６Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９．４ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭ

2、ａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＮＵＭＥＲＩＣＡＬＡＮＡＬＩＳＩＳＯＮＡＥＲＯＤＹＮＡＭＩＣＮＯＩＳＥＯＦＴＨＥＨＩＧＨ－ＳＰＥＥＤＴＲＡＩＮＢＯＧＩＥＡＮＤＰＡＮＴＯＧＲＡＰＨＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＦａｎＺｉｅｈｅｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＭａｃｈｉｎｅｒＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｙｙｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＳｏｎＸｉａｏｘｉｎｐｇＭａｙ．２０１５西南交通大学学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．口保密，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。＂”（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：泡指导老师签名：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．建立转向架和受电弓的

4、几何物理模型。２．釆用大祸模型数值模拟３５０ｋｍ／ｈ速度下转向架和受电弓外部流场，得到外表面压力分布数据。３．将流场计算的表面压力脉动数据通过后处理转换，得到转向架与受电弓表面的声源分布状况，分析表面声源的分布特性。４．以外表面声源为边界条件采用声学边界元方法模拟计算转向架与受电弓外部气动噪声场，分析外部声场的噪声分布特性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确

5、说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名日期：增上ＩＸ西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要最近几十年以来高速铁路发展很快，列车速度也越来越高，由此导致的噪声问题也变得愈加严重，。研究显示列车气动噪声的大小与速度的６次方之间存在正比关系一在速度超过定大小后气动噪声将急剧增大进而成为列车的主导噪声源。有研究表明，高速列车的转向架和受电弓属于重要的气动噪声来源，因此针对这些部位的气动噪声问题需要进行研究分析。本文利用计算流体力学与莱特希尔声类比相结合的混合方法对３５０ｂｎ／ｌｉ速度工况

6、下的高速列车转向架和受电弓的气动噪声进行数值仿真计算，分析转向架和受电弓的外部流场特征及其气动噪声的分布和福射特性。本文的主要研究内容分为以下几点：１．气动噪声的理论分析，。阐述相关气动噪声计算研究的理论基础结合高速列车的特点，建立合适的分析方法并制定数值仿真计算分析流程。２．高速列车转向架和受电弓外部空气流场的仿真计算。建立了高速列车转向架和受电弓的数值分析模型，采用大祸模拟方法模拟３５０ｋｍ／ｈ速度工况下转向架与受电弓部位的外部气流场一些。结果显示，转向架与受电弓表面附近的流场很复杂，尤其在，有剧烈的气流瑞流现象表面不光顺或拐角的地

7、方气流分离现象更加明显，导致其表面压力较大；气流在受电弓杆件结构尾部形成的祸脱落引起压力脉动。３．高速列车转向架以及受电弓的表面声源分布。将流场计算求得的表面压力脉动数据通过后处理转换，得到转向架与受电弓表面的声源分布状况。结果表明，在转向架和受电弓表面空气端流比较剧烈的地方声源强度较大。４．高速列车转向架和受电弓的表面噪声源辖射声场的仿真分析。以转向架和受电弓表面声源作为边界条件，通过直接声学边界元方法，分别对转向架与受电弓外部空间的噪声福射场进行仿真计算，通过分析监测点的噪声声压级频谱探究其气动噪声在外部空间福射声