基于列車車輪斷面優(yōu)化的減振降噪研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市人口的增加，交通運(yùn)輸?shù)膲毫σ踩找鎳?yán)重，因此軌道交通作為一種大運(yùn)量、安全、快捷、準(zhǔn)時(shí)、方便、舒適的理想交通工具，得到了急速的發(fā)展。但伴隨著發(fā)展的同時(shí)，軌道交通引發(fā)的振動(dòng)噪聲問(wèn)題也日益突出，如何有效的降低列車運(yùn)行所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文建立多體動(dòng)力學(xué)車輛模型模擬車輛-輪軌間的作用，得出輪軌間作用力，將結(jié)構(gòu)動(dòng)力優(yōu)化方法運(yùn)用于高速列車車輪截面尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，以車輪截面外形幾何參數(shù)

2、為設(shè)計(jì)變量，車輪結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射噪聲值最小為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化計(jì)算實(shí)例。建立了車輪有限元模型和車輪邊界元模型，進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、車輪聲輻射特性分析及降噪評(píng)價(jià)，得出車輪聲輻射最優(yōu)化截面形式。本文圍繞車輪聲輻射優(yōu)化展開(kāi)了以下研究：
　　1、以CRH3型車車體參數(shù)建立多體動(dòng)力學(xué)列車三維實(shí)體車輛模型，分析研究國(guó)內(nèi)外不同軌道不平順譜，選擇合適的不平順譜空間樣本。以輪軌表面不平順為激勵(lì)，模擬出CRH3型車在軌道上以350km/h運(yùn)行時(shí)的輪軌垂向和橫

3、向作用力時(shí)域系列。
　　2、結(jié)合結(jié)構(gòu)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)與聲學(xué)理論，對(duì)車輪減振降噪最優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。以車輪振動(dòng)輻射噪聲最小為條件來(lái)建立目標(biāo)函數(shù)，以選取的車輪截面尺寸作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，同時(shí)根據(jù)車輪強(qiáng)度條件對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行約束。
　　3、運(yùn)用遺傳算法的求解原理，對(duì)車輪聲輻射優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)、決策變量、約束條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用程序軟件進(jìn)行基于遺傳算法理論的車輪聲輻射優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的程序設(shè)計(jì)和求解，得出最優(yōu)化車輪截面型式。
　　4