毕业论文范文——基于VAOne的单轨列车车内噪声预测与控制

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1、毕业论文基于VAOne的单轨列车车内噪声预测与控制姓名：专业：舟亢空电子班级：完成日期：指导教师:摘要：本文以跨座式单轨列车为研究对象，利用统计能量法软件VAOne建立了单轨列车SEA噪声预测模型，对中空铝型材等采用等效隔声处理的方式，对噪声源采用理想噪声源，作为载荷激励，对车内噪声进行预测分析，找出主要噪声来源；同时对整车加载声学包，预测分析其降噪效果，为后续进行降噪设计，从而研制出低噪声单轨车辆提供指导性意见和建议。［关键词］跨座式单轨；统计能量法；噪声预测1.引言随着经济的不断发展和进步，轨道列车以其方便

2、、准吋、快捷、低污染、低能耗等诸多优势，成为许多城市的主要交通工具，组成了城市交通发展的重要部分。跨座式单轨列车以其爬坡能力强、转弯半径小、占地少、造价低、快速便捷、利于环境保护等特点，获得人们的青睐工役随着城市轨道列车的大量应用，其噪声问题受到人们越来越多的关注，同时也是影响其市场竞争力的关键指标。传统的噪声控制方法是在噪声问题暴盟后，对原型车辆进行车内噪声测试和分析，然后进行降噪研究和改进，这是一个需要进行反复测试、分析和修改的过程，不仅设计周期长、成本高，而且这种通过后期查缺补漏的方式通常是很难达到预期目

3、的。如果在设计阶段利用计算机仿真技术对车内噪声进行预测和评估，分析车内噪声分布情况，找出主要噪声源,这样能有效指导设计者在设计阶段进行合理的降噪设计，得出最优降噪效果，大大缩短声学设计周期，降低成本。目前，对城市轨道车辆车内噪声预测的方法主要有有限元法（FEH）、边界元法（BEM）、统计能量法（SEA）以及混合有限元-统计能量法（FE-SEA）。其中有限元法和边界元法以模态密度分析为基础，因此适用于低频的确定性载荷和相应系统的计算。对于高频高模态密度的噪声问题，由于模态叠加模态密度变大，有限元法和边界元法则不再

4、适用，而主要采用统计能量法3"。统计能量法使用统计模态的概念，运用振动能量描述系统振动，这种方法比较适合复杂系统声振环境的预测⑻。统计能量法已经在航空航天、轨道交通、船舶以及汽车噪声预测领域有了广泛的应用。2.计算模型的建立及仿真计算分析2.1SEA模型的建立利用相关的前处理软件将整车模型进行合理的前处理，然后将其导入到统计能量法软件VAOne屮，根据统计能量分析模型的基本假设和建模原则，同时考虑车辆的对称性以及仿真的计算量，建立统计能量分析法（SEA）模型。在建立整车的SEA模型过程中，首先需要进行合理的子系

5、统划分。在VAOne软件中建立整车的模型时，利用模态相似群法将整车模型进行简化⑼。整车车体结构用平板和单曲面板子系统进行模拟，车体铝型材采用等效隔声处理的方式，包括顶板、侧墙以及地板。车内外声场环境利用三维声腔子系统进行模拟，同时外部声腔子系统连接半无限流体，模拟无反射的外部声场环境。将整个车体结构沿横向划分为左右对称的两个部分，纵向划分为上、中、下以及底部（裙板）四个区段，车内声腔依照车体子系统的划分形式，横向也划分为左右对称的两个部分，沿纵向划分为上、中、下以及底部（裙板）四部分，车外声腔的划分兼顾了顶板、

6、侧墙、地板、车窗以及裙板子系统的划分方式。整车车内噪声预测SEA模型如图2所示。图2整车SEA模型2.2整车SEA模型隔声性能参数以及噪声激励的加载对各部件的隔声性能，可以利用VAOne软件中的面连接上添加传递损失来进行定义。其中隔声部件包括顶板、侧墙、地板、车门以及前档风玻璃等部件。单轨列车在运行过程中，最主要的噪声源有动力总成部分（包括电机和制动盘等）、空调机组等。根据单轨列车的实际受载情况，本文在建立整车车内噪声预测模型的过程中，加载的载荷主要有：动力总成区域的噪声激励，以及顶板上方空调机组的噪声激励，加

7、载方式都是利用理想噪声源加载在车体底部和车体顶部相应位置的声腔上。2.3计算结果及主要贡献噪声源分析以上模型为整车不添加任何声学包的情况，添加激励载荷后计算车内司机室和乘客室的声压级，计算结果如图3所示，由于加载的是理想噪声源，计算结果只从横向上对测试结果做相关的对比和指导。从图屮可以看出，司机室处声压级相对于乘客室的声压级较高。观测处声压级<)8p、3s*mE忖2gf杓w件他M妙剛峨啊试愆矇频*/Hz图3司机室和乘客室声压级为了找出车内噪声直接提供能量输入的子系统，以及相关子系统对目标观测处噪声的贡献情况，在

8、添加声学材料之前，对目标观测处声腔子系统的声功率贡献进行计算分析，找出主要噪声传递路径，从而有针对性对H标观测处进行降噪处理。头■可机宅dbd4"朋曲T1172^1)靈山电"腔的板烙构㈣"丿W腰事■養・连棲处途”0e2173^)僵成的缜络输(创)电机■誑该户ff廈点嶽处邊曲221—片)御的"加形約g7”■茨后■*腔Um升・・f»fod22Mowlow>级疋“砂“第命(4MMQ图4头车司