輕量化地鐵列車蜂窩地板結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、在地鐵列車車體輕量化的大背景下，蜂窩地板結(jié)構(gòu)憑借其較高的剛度質(zhì)量比、優(yōu)異的穩(wěn)定性、足夠的剛度、強度以及良好的隔熱性能，逐漸成為地鐵列車最常見內(nèi)地板結(jié)構(gòu)之一。然而，結(jié)構(gòu)質(zhì)量的減輕往往會帶來其聲學(xué)性能的下降，引起車體振動及車內(nèi)噪聲的增大，影響司乘人員的舒適度。本文以我國輕量化地鐵列車選用的蜂窩地板結(jié)構(gòu)為研究對象，基于實驗室隔聲特性測試和混合有限元統(tǒng)計能量法(FE-SEA)仿真預(yù)測，探討在保持結(jié)構(gòu)整體面密度不變（即不增大結(jié)構(gòu)質(zhì)量）的情況下，使

2、蜂窩地板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能最優(yōu)化，具體如下:
　　首先，采用混響室對混響室的測試方法進行隔聲特性測試，探究了在質(zhì)量相近的前提下，蜂窩地板結(jié)構(gòu)相對其他地鐵列車典型內(nèi)地板結(jié)構(gòu)隔聲性能的優(yōu)劣。由于鋁蜂窩地板結(jié)構(gòu)屬于存在聲橋的雙層板結(jié)構(gòu)，上下面板間存在共振模態(tài)，且聲能量可通過聲橋傳遞，其隔聲性能在層合板吻合頻率前的中低頻段內(nèi)往往不及木質(zhì)膠合板等層合板，但同時蜂窩地板結(jié)構(gòu)類似密集的“工字梁”結(jié)構(gòu)特點使其具有較大的剛度，其隔聲曲線在研究地鐵列車車

3、內(nèi)噪聲的關(guān)注頻段內(nèi)無吻合谷出現(xiàn)，加之蜂窩地板結(jié)構(gòu)密集的蜂房具有一定的消聲效果，故在較高頻段內(nèi)其隔聲性能具有一定的優(yōu)勢。
　　然后，基于FE-SEA法建立蜂窩地板結(jié)構(gòu)隔聲及振動聲輻射特性仿真預(yù)測模型，從傳統(tǒng)的正六邊形鋁蜂窩地板結(jié)構(gòu)入手，研究正六邊形蜂房的高度、邊長、方向及面板芯層質(zhì)量分配比對蜂窩地板結(jié)構(gòu)隔聲及振動聲輻射性能的影響，并將對聲學(xué)性能的研究延仲到不同蜂房形狀及不同材料的蜂窩地板結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明:蜂窩芯層較高、“面板-核心-面