仿生菱形表面织构对高速列车摩擦噪声的影响.pdf

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1、第14卷第1期交通运输工程学报Vo1．14NO．12O14年2月Journa1ofTrafficandTransportationEngineeringFeb．2014文章编号：167l-1637(2014)01—0043—06仿生菱形表面织构对高速列车摩擦噪声的影响汪久根，陈仕洪，王庆九(浙江大学机械工程学系，浙江杭州310027)摘要：为了降低高速列车运行时的空气摩擦噪声，仿生鲨鱼皮的表面织构，在高速列车车厢气固界面设计了菱形表面织构，建立了噪声分析模型，采用非结构化混合网格和肛e模型求解可压缩N—S方程，基于宽频噪声源模型求解噪声分布。计算结果表明：在菱形织构内部

2、产生涡流，使噪声明显降低，同时车厢表面的噪声分布也发生变化；列车产生的空气摩擦噪声随着运行速度的增大而增大，与光滑表面相比，优化对角线比的菱形织构的摩擦噪声的最大降幅为24dB，优化深边比的降幅为2OdB。关键词：车辆工程；高速列车；摩擦噪声；菱形织构；噪声分析模型；宽频噪声中图分类号：U260．16文献标志码：AEffectofbionicrhombicsurfacetextureonfrictionalnoiseofhigh’speedtrainWANGJiu—gen，CHENShi—hong，WANGQing-jiu(DepartmentofMechanicalE

3、ngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，Zhejiang，China)Abstract：Inordertoreducethefrictionalnoiseofgas—solidinterfaceforrunninghigh—speedtrain，anoiseanalysismodelofgas—solidinterfacewasestablishedbyusingtherhombicsurfacetexturetomimicthesurfacetextureofjawsshin．ThecompressibleN—Sequ

4、ationwassolvedbyusingunstructuredhybridgridandk-emodel，andthenoisedistributionwasobtainedbasedonbroadbandnoisesource．Numericalresultdemonstratesthatthenoisesignificantlyreducesasresultofeddycurrentintherhombicstructure，andthecorrespondingnoisedistributionalsochanges．Theairfrictionalnoise

5、ofrunningtrainincreaseswiththeincreaseofthespeed．Comparedwiththesmoothsurface，themaximumreducingvalueofnoiseintensityforthesurfacetexturewithoptimaldiagonalratiois24dBandthevaluewithoptimaldepthtosideratiois2OdB．18figs，13refs．Keywords：vehicleengineering；high—speedtrain；frictionalnoise；rh

6、ombictexture；noiseanalysismodel；broadbandnoiseAuthorresume：WANGJiu—gen(1963一)，male，professor，PhD，+86—571—87951209，me_jg@zju．ed11．cn．至大阪东海道新干线，2008年，中国最高速度达O引370km·h的CRH3动车组列车成功在京津城际铁高速铁路的历史始于1964年开通的日本东京路成功运营，标志着中国已进入速度达300km·h收稿日期：2O13-06—25基金项目：浙江省自然科学基金项目(Zl100475)；国家自然科学基金项目(51375436

7、)作者简介：汪久根(1963一)，男，安徽枞阳人，浙江大学教授，工学博士，从事摩擦学研究。44交通运输工程学报2014丘的高速铁路时代。目前，中国正在研制速度为几何特性平均分布的随机表面，又是具有相同几何500km·h的高速列车系统。噪声测试结果表特性但又有分离特性的预定排列的确定性表面；派明，列车速度在240km·h以下时，轮轨噪声对沿生表面织构是具有不同几何特性和重叠特性预定排线环境的影响较大；列车速度在240km·h以上列的半随机表面；复合确定性表面织构是由随机和时，空气动力噪声和集电系统噪声增大，与轮轨噪声确定性表面织构组合而成1