潘爱鹏 李 晔 张学飞 王瑞乾

(1常州大学机械与轨道交通学院 常州 213164)

(2西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031)

0 引言

近年来，轨道列车得到了快速发展。从1997年至今，中国铁路经历了6次提速，部分线路的列车运行速度超过250 km/h，时速高于160 km/h的线路近万公里，且建成“四纵四横”客运专线。然而，随着高速铁路运行速度不断提升，一些在低速运行时被忽略的问题逐渐受到关注。其中，列车噪声随着车速提高而明显升高，成为亟待解决的问题之一[1]。高速列车内部噪声问题有一部分源于外部流体产生的湍流边界层(Turbulent boundary layer,TBL)，其直接作用于车体外表面进而影响了车内声场环境。车窗作为高速列车车体重要组成部分，其声振特性备受关注。因此，对在TBL激励作用下车窗振动响应的正确预测，对于减小车窗结构辐射噪声至关重要[2]。

已有大量研究对平板在TBL激励下的振动响应展开预测。Strawderman[3]对当时现存的湍流下的有限板和无限板模型的预测结果进行了总结，结果表明：尽管有限板和无限板模型的预测结果都不完全与试验结果一致，但是相比于无限板件，有限板件的预测结果能更好地符合试验结果。Ichchou等[4]提出了一种雨点激励模型，该模型主要用来描述作用于平板上的点激励，其在中频区域与用有限元模型计算的结果吻合较好。Ciappi等[5]对复合材料板进行了理论和实验研究，其结果显示在高马赫数时，复合材料板的流体加载效应不可忽略。Rose等[6]针对湍流激励下线性系统的动态响应的求解提出了一种伪确定性激励方法，该方法大大缩短了计算时间。……