高速列車枕梁區(qū)域隔音降噪研究與測試

1、高速列車枕梁區(qū)域隔音降噪研究與測試高速列車枕梁區(qū)域隔音降噪研究與測試1前言高速列車車內(nèi)噪聲程度是列車乘坐舒適性的重要指標(biāo)之一，同時也是列車技術(shù)研究難點之一。通過噪聲特性的測試結(jié)果說明，列車高速行駛時枕梁區(qū)域產(chǎn)生的噪聲為嚴(yán)重區(qū)域之一，為此對該區(qū)域進(jìn)展研究分析有一定地必要性和意義。2隔音仿真預(yù)測方法隔聲仿真計算主要利用有限元法FE、統(tǒng)計能量法SEA等方法。本文主要采用統(tǒng)計能量法SEA中常用的混合求解法FE-SEA及其隔聲仿真預(yù)測模型作相應(yīng)淺析。2.1統(tǒng)計能量-有限元混合方法在混合FE-SEA理論中，認(rèn)為SEA子系統(tǒng)分為直達(dá)場和混響場，構(gòu)造的整體剛度矩陣由FE子系統(tǒng)和SEA子系統(tǒng)直達(dá)場的剛度矩陣耦合

2、得到。FE子系統(tǒng)通過此剛度矩陣與SEA子系統(tǒng)在連接初耦合，并受到SEA子系統(tǒng)所施加的作用力，再通過此作用力向SEA子系統(tǒng)的混響場傳遞能量。2.2FE-SEA隔聲仿真預(yù)測模型在VAne模擬環(huán)境中建立FE-SEA隔聲預(yù)測模型，為10鋁板的隔聲預(yù)測模型，按照求解頻段范圍每個波長內(nèi)最少4個單元本文由論文聯(lián)盟搜集整理將鋁板劃分有限元殼單元網(wǎng)格，在網(wǎng)格兩側(cè)分別建立SEA聲腔，在其中一個聲腔上施加混響聲場DIF，作為聲源室，而另一個聲腔那么作為接收室，最后，將有限元網(wǎng)格與兩個聲腔建立Hybrid面連接，如圖1所示。3主要研究技術(shù)內(nèi)容3.1鋁型材填充長纖維玻璃棉對隔聲量影響的仿真計算與測試所用模型仍為在2.2

3、中驗證過的鋁型材FE-SEA低頻等效隔聲預(yù)測模型，如圖2所示，在中高頻鋁型材模型間夾空腔上設(shè)置吸聲系數(shù)，以模擬在空腔中添加吸聲材料的情形；由于低頻等效板沒有間夾空腔，無法設(shè)置吸聲系數(shù)，同時考慮到在鋁型材在低頻段的隔聲主要受質(zhì)量定律的影響，因此對應(yīng)于吸聲材料的填充，只需適當(dāng)增大等效板的面密度即可。為此，探究在鋁型材空腔內(nèi)填充吸聲材料對其隔聲特性的影響規(guī)律，分別設(shè)置吸聲系數(shù)為0、0.01和0.1的3組計算工況，對應(yīng)吸聲材料的填充質(zhì)量分別為0kg、1kg和2kg，見表2。將3組工況的頻率隔聲量與計權(quán)隔聲量的計算結(jié)果分別如圖3和表1所示。由圖3和表1可見，空氣腔吸聲系數(shù)增大，鋁型材在全頻段的隔聲量都會

4、提升，計權(quán)隔聲量隨之提升；即在鋁型材間隙空腔中填充吸聲材料，有助于進(jìn)步其整體隔聲程度，且吸聲材料的吸聲性能越好，鋁型材的隔聲量提升也越多。3.2消音涂瓷與阻尼漿復(fù)合構(gòu)造對阻尼比奉獻(xiàn)值的測試采用脈沖振動測量法，試驗中確保同意的加速度力錘與加速度傳感器，保證數(shù)據(jù)的可比性。測量范圍02000Hz，采樣頻率為2.562000Hz，采樣點數(shù)4196點，頻率分辨率為1.25Hz。3.3整體隔聲量預(yù)估由于多層復(fù)合構(gòu)造的復(fù)雜性與不確定性因素過多，整體構(gòu)造的噪聲仿真模擬非常難以實現(xiàn)并且準(zhǔn)確率無法保證，現(xiàn)階段只從各層介質(zhì)材料特性對整體構(gòu)造的影響進(jìn)展推論。1進(jìn)展型材填充，對型材的填充可在400Hz以上頻段最大單體降噪6dB，預(yù)計會對整體地板構(gòu)造隔聲量奉獻(xiàn)1.01.5dB；2采用新材料消音涂瓷，抑制1000Hz以下低頻振動噪聲，預(yù)計會對整體地板構(gòu)造隔聲量奉獻(xiàn)0.51.0dB；綜合所有材料的奉獻(xiàn)值，預(yù)計整體隔聲量增加1.52.5dB。4結(jié)論通過對復(fù)合新材料以及組合構(gòu)造進(jìn)展聲學(xué)仿真計算與測試，對各層材料介質(zhì)的聲學(xué)性能有了進(jìn)一步的解，并根據(jù)其特性對整體構(gòu)造