高速列车司机室声场计算与降噪方法分析

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1、硕士学位论文高速列车司机室声场计算与降噪方法分析SOUNDFIELDCALCULATIONOFHIGH-SPEEDTRAIN’SCABANDANALYSISOFNOISEREDUCTION成臻哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TB533+.2学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开硕士学位论文高速列车司机室声场计算与降噪方法分析硕士研究生：成臻导师：焦映厚教授申请学位：工学硕士学科：机械设计及理论所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TB533+.2U.D.C.:621Dissertationfor

2、theMasterDegreeinEngineeringSOUNDFIELDCALCULATIONOFHIGH-SPEEDTRAIN’SCABANDANALYSISOFNOISEREDUCTIONCandidate：ChengZhenSupervisor：Prof.JiaoYinghouAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalDesignandTheoryAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-

3、Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着科学技术的进步，国内的高速列车发展非常迅速。随着列车速度的提升，噪音也越来越大，列车噪音问题也开始被重视起来。目前国内对高铁噪音及降噪方法的研究比较多，但研究还不是特别细致深入，更好的降噪方法还有待于研究。本文研究当列车高速运行时司机室内的噪声情况，并在现有降噪方法的基础上提出新的降噪方法进行分析。最后提出总降噪方案，分析降噪效果。本文利用Hypermesh建立了司机室结构有限元模型和声腔有限元模型，分析了模态和声固耦合模态。根据空气激励计算了司机室结

4、构在1000Hz以内的振动响应，并进行了分析。利用Virtual.Lab软件，根据耦合声学有限元法计算了司机室1000Hz以内的声场。求解了声场分布云图，分析了各频率下司机室内声压级较大的区域。计算了司机附近三个场点的声压响应曲线，并分析了声压级较大的频段。将仿真得到的声压响应曲线和实测的声压响应曲线进行对比，证实了仿真分析的准确性。分析了司机室内各板块对场点声压级的贡献量，确定了贡献量较大的板块。分析了司机室内的声学传递特性，计算了司机室声学传递云图和函数，分析了ATV函数较大的区域，并根据声学传递理论分析了司机室内部的声场。通过实验测试了几种多孔吸声材料的吸声系数，用理论和实验相结合

5、的方法分析了单层微穿孔板结构的各参数对吸声效果的影响，测试了复合微穿孔板结构的吸声性能，经过对比得到了最好的吸声结构。对司机室内井字形蒙皮筋板结构进行了改进，对比分析了井字形，米字形和U形蒙皮筋板结构的振动声辐射特性和隔声特性，并进行了深入的理论分析，最后得到了最优的筋板结构类型。分析了自由阻尼和约束阻尼的厚度参数对降噪效果的影响，并分析了自由阻尼和约束阻尼的优劣。分别分析了吸声结构，阻尼结构和米字形筋板结构对司机室内部声场的降噪效果，最后提出了总的降噪方案，求解了司机室采取总降噪方案后的声场，并分析了总降噪方案的降噪效果。关键词：司机室；有限元；振动；声场；降噪-I-哈尔滨工业大学工学

6、硕士学位论文AbstractWiththeprogressofscienceandtechnology,thedevelopmentofhigh-speedrailwayinChinaisveryfast.Withtheincreaseofthetrainspeed,thenoiseisalsoincreasing,andthenoiseofthetrainisalsostartingtobevalued.Atpresent,therearemanyresearchesonthehighspeedrailwaynoiseandnoisereductionmethods,buttheres

7、earchisnotparticularlydetailed,andthebetternoisereductionschemeremainstobestudied.Inthispaper,theindoornoiseofthecabisstudiedwhenthetrainisrunninginhighspeed,andsomenewnoisereductionmethodsareputforwardandtheeffectofno