中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
CHINA RAILWAY SCIENCE
2014年
2期
58-64
,共7页
车轮%振动噪声%降噪%辐板孔%有限元法%边界元法%声辐射功率%声辐射效率
車輪%振動譟聲%降譟%輻闆孔%有限元法%邊界元法%聲輻射功率%聲輻射效率
차륜%진동조성%강조%복판공%유한원법%변계원법%성복사공솔%성복사효솔
Wheel%Vibration noise%Noise reduction%Web hole%Finite element method%Boundary element method%Sound radiation power%Sound radiation efficiency
以我国地铁列车常用车轮为例,利用有限元软件Ansys建立辐板无孔及分别开4,6和8个孔共4种车轮的三维有限元模型;在用Block Lanzos法进行车轮模态分析的基础上,采用模态叠加法对车轮振动频响进行分析;利用声学边界元软件LMS Virtual.Lab Acoustics建立车轮边界元模型,并将车轮表面振动频响结果作为速度边界条件,采用直接边界元法分析车轮振动噪声的辐射特性.结果表明:在车轮辐板上开孔有利于降低20～800Hz中低频段车轮振动噪声的辐射效率,而且辐板上开孔数越多,中低频车轮振动噪声的辐射效率也越低;但是,辐板上的开孔数越多,800～2 000Hz车轮振动噪声的辐射效率也随之增加;随着辐板开孔数的增加,250～450Hz车轮振动噪声的辐射功率随之降低;辐板开孔会改变1 000 Hz以上高频车轮振动噪声的辐射功率主频;车轮振动噪声的辐射声场并不是简单的单极子声场,辐板开孔对车轮振动噪声辐射声场的指向性有较大的影响.
以我國地鐵列車常用車輪為例,利用有限元軟件Ansys建立輻闆無孔及分彆開4,6和8箇孔共4種車輪的三維有限元模型;在用Block Lanzos法進行車輪模態分析的基礎上,採用模態疊加法對車輪振動頻響進行分析;利用聲學邊界元軟件LMS Virtual.Lab Acoustics建立車輪邊界元模型,併將車輪錶麵振動頻響結果作為速度邊界條件,採用直接邊界元法分析車輪振動譟聲的輻射特性.結果錶明:在車輪輻闆上開孔有利于降低20～800Hz中低頻段車輪振動譟聲的輻射效率,而且輻闆上開孔數越多,中低頻車輪振動譟聲的輻射效率也越低;但是,輻闆上的開孔數越多,800～2 000Hz車輪振動譟聲的輻射效率也隨之增加;隨著輻闆開孔數的增加,250～450Hz車輪振動譟聲的輻射功率隨之降低;輻闆開孔會改變1 000 Hz以上高頻車輪振動譟聲的輻射功率主頻;車輪振動譟聲的輻射聲場併不是簡單的單極子聲場,輻闆開孔對車輪振動譟聲輻射聲場的指嚮性有較大的影響.
이아국지철열차상용차륜위례,이용유한원연건Ansys건립복판무공급분별개4,6화8개공공4충차륜적삼유유한원모형;재용Block Lanzos법진행차륜모태분석적기출상,채용모태첩가법대차륜진동빈향진행분석;이용성학변계원연건LMS Virtual.Lab Acoustics건립차륜변계원모형,병장차륜표면진동빈향결과작위속도변계조건,채용직접변계원법분석차륜진동조성적복사특성.결과표명:재차륜복판상개공유리우강저20～800Hz중저빈단차륜진동조성적복사효솔,이차복판상개공수월다,중저빈차륜진동조성적복사효솔야월저;단시,복판상적개공수월다,800～2 000Hz차륜진동조성적복사효솔야수지증가;수착복판개공수적증가,250～450Hz차륜진동조성적복사공솔수지강저;복판개공회개변1 000 Hz이상고빈차륜진동조성적복사공솔주빈;차륜진동조성적복사성장병불시간단적단겁자성장,복판개공대차륜진동조성복사성장적지향성유교대적영향.
