高速列車空氣動(dòng)力噪聲的數(shù)值模擬與控制.pdf

1、隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，空氣動(dòng)力噪聲成為列車噪聲的主要噪聲源。由空氣動(dòng)力引起的高速列車噪聲問(wèn)題主要有車外噪聲與車內(nèi)噪聲兩個(gè)方面，車外噪聲干擾鐵路沿線居民日常生活，車內(nèi)噪聲影響車內(nèi)司乘人員的乘坐舒適性。數(shù)值模擬作為當(dāng)前高速列車噪聲研究的主要手段，已經(jīng)被廣泛使用。本文以高速列車為研究對(duì)象，以控制車外與車內(nèi)噪聲為研究目的，通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)空氣動(dòng)力產(chǎn)生的車外與車內(nèi)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理、傳播性質(zhì)以及噪聲控制分別進(jìn)行分析研究，主要工作有:
　　車

2、外空氣動(dòng)力噪聲的研究，利用計(jì)算流體力學(xué)與氣動(dòng)聲學(xué)的聲學(xué)模擬理論為基礎(chǔ)的混合模擬方法求解噪聲問(wèn)題。首先通過(guò)FLEUNT軟件探討采用Reynolds平均數(shù)值模擬與大渦模擬模擬方法求解作為聲源的流場(chǎng)穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)信息，其次利用FLUENT軟件中的寬頻噪聲模型分析高速列車受電弓、車身、轉(zhuǎn)向架的表面聲源分布，最后根據(jù)FW-H方程預(yù)測(cè)遠(yuǎn)場(chǎng)噪聲。研究了高速列車外流場(chǎng)分布特性、車外空氣動(dòng)力噪聲產(chǎn)生的機(jī)理以及與聲源性質(zhì)，以及噪聲的輻射特性。
　　車內(nèi)空

3、氣動(dòng)力噪聲的研究，利用有限元法求解車內(nèi)由于空氣動(dòng)力引起的穿透噪聲問(wèn)題。將列車外表面的脈動(dòng)壓力作為邊界條件在LMS Virtual Lab軟件中求解車內(nèi)噪聲。研究了高速列車中間車廂的結(jié)構(gòu)模態(tài)與聲腔模態(tài)，以及空氣動(dòng)力引起的車廂動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與車內(nèi)噪聲分布特性。
　　車內(nèi)外空氣動(dòng)力噪聲控制的研究，根據(jù)對(duì)高速列車車外與車內(nèi)空氣動(dòng)力噪聲的研究，提出對(duì)噪聲的控制方法:對(duì)高速列車受電弓、車廂連接處、轉(zhuǎn)向架、列車車頭等提出流線型修改;在車內(nèi)添加吸聲材