基于神经网络方法的高速列车车外气动噪声预测-论文.pdf

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1、第35卷第3期噪声与振动控制、，0l35NO．32015年6月NOISEANDVIBRLTIoNCONTRoLJun．2015文章编号：1006—1355(2015)03—0056—04+116基于神经网络方法的高速列车车外气动噪声预测李辉，肖新标，金学松(1．西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都61003l；2．西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室，成都610031)摘要：利用神经网络进行高速列车车外气动噪声预测研究。基于Lighthill声学类比理论，建立高速列车气动噪声计算模型。在此基础上采用Levenberg．Marquardt(

2、LM)算法建立车外气动噪声的神经网络预测模型，选取车外气动噪声样本点对预测模型进行训练，用训练好的神经网络预测模型预测车外气动噪声结果表明，建立的神经网络模型对车外噪声具有较好的预测效果，可以用来进行高速列车车外噪声预测。关键词：声学；高速列车；气动噪声；声类比理论；神经网络；预测中图分类号：U270．1+6文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006．1335．2015．03．013ResearchonExteriorAerodynamicNoisePredictionofHigh—·speedTrainsBasedonNe

3、uUralNetworkLIHuiXIA0Xin—bia0．JINXue．song(1．StateKeyLaboratoryofTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedTechnologiesofMaterials，MinistryofEducation，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031．China1Abstract：Theneuralnetworkmethodwa

4、susedtopredictexterioraerodynamicnoiseofhigh-speedtrains．BasedonLighthill’Sacousticanalogytheory,anaerodynamicnoisecomputationmodelofthehigh-speedtrainwasbuilt．Then，aneuralnetworkmodelforaerodynamicnoisepredictionwasbuiltupusingLevenberg-Marquardt(LM)algorithm．Thepredictionmo

5、delwastrainedbythesampledataoftheexternalaerodynamicnoisesignal，andthetrainedneuralnetworkmodelwasusedtopredicttheexternalaerodynamicnoise．TheresultsshowthattheneuralnetworkmethodforaerodynamicnoisepredictionisaquiteaccuratealgorithmandCanbeusedforexterioraerodynamicnoisepred

6、ictionofhigh—speedtrains．Keywords：acoustics；high-speedtrains；aerodynamicnoise；acousticanalogytheory；neuralnetwork；prediction列车高速运行时，来自轨道、气流的激扰，使得把握。本文建立了一种可以对车外气动噪声进行预整个铁路耦合大系统始终不会保持安静。比较常见测的神经网络模型。在保证一定准确度与较小计算的声源有轮轨噪声，气动噪声。高速列车体积较大，代价的基础上，弄清高速列车气动噪声对车外区域高速列车上的声源比较分散，甚至，整个高速

7、列车都的影响。可看作是一个大的气动声源。目前，很难利用已有国内外学者对高速列成气动噪声进行了大量的的方法将不同类型声源引起的噪声进行分离。同研究，文献通过求解广义的Lighthill方程，给出了时，高速列成引起的噪声在车外近场、远场的分布规适合计算车辆行驶工况下的产生的气动噪声的方律无论从现场实验测试还是仿真上都难以进行整体法。文献口’介绍了高速列车上的主要气动声源，并对一些关键部位的噪声产生机理做了简要分析。文收稿日期：2015-01—13献针对高速列车气动噪声的特点，对采用直接瞬基金项目：国家自然科学基金(U1434201)；态计算方法计算气

8、动噪声的可行性进行了探讨，并国家863计划(2011AA11A103-4．2)指出高速列车头车、中车、尾车的引起的气动噪声属作者简介：李