不同速度下列车噪声变化规律探究

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1、不同速度下列车噪声变化规律探究摘要通过对车外车体表面和车底转向架区域噪声试验，分析在不同速度下车外车体表面和车底转向架区域噪声变化规律，确定其相互之间的关系。分析车体表面形状对噪声的影响规律，并提出改进措施。分析车内噪声随着速度增加的变化规律，并分析改进车内噪声的方法。关键词不同速度；列车噪声；规律研究中图分类号TB535文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)121-0154-031列车车外噪声特性分析列车车体的三大主要噪声源：轮轨噪声、气动噪声以及弓网噪声。为识别列车的主要噪声源，分

2、析列车运行时的各部位噪声的频谱特性，为降低车内噪声方案提供依据。本文对高速列车车外和车内噪声进行了测试。测试高速列车为8辆编组，两端为拖车头车，车辆编号为1车和8车，其余6节车厢(编号为2〜7车)为动车配置。按列车运行速度的不同，分别测试了250km/h、300km/h、350km/h等速度下的各点的声压级，以分析列车在不同运行速度下噪声源的变化情况。1.1测点布置8车作为头车，车头采用光滑流线型，以充分减少列车在高速行驶过程中的空气阻力。列车车底设有空调装置、辅助电源设备等。车外测点位置包括车头流

3、线形外壁及车顶、车窗测点，车底转向架区域测点，车底各设备附近测点等，具体如下。各测点位置示意图如图1所示。1）车体外表面测点：S1-8——车头侧前方测点；S2-8——车头正前方测点；S3-8——车顶测点；S4-8——车窗外壁测点。2）车底转向架区域测点：T1-8——车头一位转向架轮轨附近测点；T2-8——车头一位驱动电机附近测点。T3-8——二位转向架轮轨附近测点；3）车底主要设备附近测点：E1-8——空调进风口处测点；E2-8辅助电源装置附近测点。1.2车底转向架区域噪声特性分析图2、3为8车车头

4、位置转向架区域测点T1-8、T2-8的声压级频谱图。声压级与列车行驶方向有关，当列车正方向行驶时，即8车为尾车时，空气动力性噪声小，主要噪声源为轮轨噪声，声压级较小；当列车反方向行驶时，即8车为头车，T1-8点空气动力性噪声较大，轮轨噪声也较大，但空气动力性噪声占主导地位。图4、5为相同行驶条件下，8车转向架区域两点T1-8、T2-8的声压级对比图。当列车正方向行驶时，由于T1-8和T2-8所受的空气动力性噪声很小，两点测出的声压级主要为轮轨噪声，在同一速度下两点声压级频谱特性基本一致。当列车反方向

5、行驶时，由于T1-8点受到较大的空气动力性噪声，声压级明显高于T2-8点。1.3车体外表面噪声特性分析由于列车运行速度大，车体表面会产生较大的空气动力性噪声。车体表面的测点包括车头测点S1-8和S2-8,车顶测点S3-8,车窗测点S4-8o图6、7为8车车头的两个测点,S1-8位于车头挡风玻璃右侧，S2-8在车头挡风玻璃的正前方。正向行驶：300km/h、350km/h,反向行驶：310km/h、330km/ho由图6,列车反向行驶时S1-8处的声压级比正方向行驶大，由图7也可以得出相同的结果。这说

6、明列车车头的空气动力性噪声比车尾大得多。同时图中可以发现，列车反方向行驶时，峰值声压级的频率向高频移动，特别是S2-8点，这个现象更明显。这是因为列车正反不同方向行驶时，主要噪声源发生了变化。车头受到的噪声频率较高，而车尾湍流引起的空气动力性噪声的频率较低。图8、9为8车车窗上的测点S3-8和车顶测点S4-8的声压级频谱图。通过比较可以发现，S3-8点的声压级在列车反方向行驶时略大，声压级频谱曲线的中低频较高，但在高频段，S3-8点的声压级随着列车速度的增加而逐渐增加。S4-8点的声压级随着列车速度

7、的增加而增加，主要取决与列车运行速度，与列车行驶方向没有明显的相关性。2高速列车车内噪声特性分析2.1测点布置车厢横断面传声器阵列的布置方式，对车厢内的噪声进行了测试，如图10所示。中心线上下布置2个点，记作A1、A2；顶棚处布置4个测点，记做Bl、B2、B3、B4；侧墙处布置3个测点，分别位于车窗上方，车窗中间，车窗下侧墙，分别记做Cl、C2、C3；地板上布置3个测点，记做DI、D2、D3o2.2车厢内横断面声场分布8车厢内也测量了两个横断面，记做横断面1和横断面2,其中横断面1位于8车厢靠近车门

8、位置，横断面2位于车厢中部位置。如图11所示。图12和图13分别为列车350km/h正、反方向行驶时,8车厢横断面1的声场分布情况。图14和图15分别为列车300km/h正、反方向行驶时，8车厢横断面2的声场分布情况。根据横断面1和横断面2的声场分布，以列车靠近地板位置和车顶位置的声压级最大。顶棚的测点中，以E4点的声压级最大。其次为地板处噪声，由于受到轮轨噪声的作用,加上车底辅助设备的影响，使得地板处的声压级也较大。比较列车正反两个方向的声场分布图，可以发现，列车反