列车车轮辐射声场的有限元法-边界元法研究
2021-04-01汶晓强靳伟江石焕文
淮阴工学院学报 2021年1期
关键词:模态
汶晓强,靳伟江,石焕文
(长安大学 理学院,西安 710064)
伴随着我国铁路不断提速,列车本身的动力作用及轨道不平顺,使得列车轮轨间产生的振动愈加剧烈,铁路振动与噪声问题日益严重,这越来越引起人们的注意。振动和噪声已被国际上列入七大环境公害。根据铁路噪声的产生机理和产生部位的不同,铁路噪声大致可分为轮 轨 噪 声 、空 气 动 力 学 噪 声 、集 电 系 统 噪 声 、附 属 设 备 噪 声 、机 电 牵 引 噪 声 和 结 构 二 次 振 动 辐 射 噪 声[1]。研究表明,当列车运行速度在300 km/h以下时,轮轨噪声为最主要的噪声源[2]。依照轮轨噪声产生机理,其可分为以下三类:分别为冲击噪声、啸叫噪声和滚动噪声。其中由轮轨表面不平顺引起的轮轨振动所辐射的噪声称为滚动噪声。根据高速铁路的特点,其均采用超长无缝铁路且大多曲线半径较大,使得轮轨噪声中影响冲击噪声和啸叫噪声的因素得以控制,因此最主要的轮轨噪声源为滚动噪声,因而对其进行研究显得尤为重要。日本学者Sato针对车轮声辐射采用有限元法-边界元法相结合的方法对各部位特性及各部位的声辐射贡献大小进行研究[3]。房建英等采用有限元法-边界元法相结合的方法在考虑滤波效应的背景下,研究了在不平顺谱激励下的车轮振动和其声辐射特性[4]。
本文主要研究高速铁路列车车轮受到轮轨表面不平顺激励后的振动发声,所采取的方法是利用有限元法(FEM)在ANSYS中建立车轮和轨道的……
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