张克姝

(南车青岛四方机车车辆股份有限公司，266111，青岛∥高级工程师)

城市轨道交通列车在运行过程中的振动及其所引起的噪声问题严重影响乘客的舒适度［1－3］，对这一问题的研究目前已显得尤为迫切。本文针对包含内装结构的地铁车辆的声－固耦合进行研究，根据车体及内装结构CAD图纸，建立车体三维实体模型和内装三维模型，通过有限元软件、声学仿真软件，对含内装结构的车体与不带内装结构的车体进行振动响应分析和噪声预测，为改善车体和内装结构以获得良好的车内声学环境提供理论依据。

1 车体有限元模型

1.1 无内装地铁A型车模型

无内装地铁A型车的车体由底架、侧墙、端墙、车顶等部件组成，为铝合金型材焊接结构，底架为无中梁结构。车辆承载结构有限元模型如图1所示。

图1 车辆承载结构有限元模型

车窗所用玻璃材料为脆性材料，在实际建模中根据机械工程材料手册上工程玻璃的相关参数进行模拟。在车窗玻璃的有限元模型建模中，忽略车窗模型与周边窗框的橡胶等弹性连接件。地铁车辆车窗玻璃一般为双层结构，中间有塑料薄膜夹层。塑料薄膜一般不起结构承载作用，因此，针对车窗玻璃的建模忽略塑料薄膜材料，分别建立不同厚度的双层玻璃窗模型，并应避免共振。

在地铁车辆车门结构建模过程中，对整个车门进行简化，忽略车门中复杂的锁闭装置，保留门框、门板等主要结构承载件。根据实际车辆的车下设备吊挂位置及空调机组的位置，采用集中质量点单元对空调机组及车下设备进行模拟，通过刚性连接单元将质量点连接到车身上。……