S型辐板车轮声辐射优化设计

为了降低铁路列车车轮在运行中产生的振动噪声, 将结构动力优化原理应用于车轮结构截面优化设计中, 利用轮轨动力学有限元数值模拟和边界元声学模拟相结合的方法, 建立以车轮结构声辐射功率为目标函数的铁路列车低噪声车轮声辐射优化模型, 运用结构振动声辐射优化理论与多参数高效寻优的遗传算法进行求解, 实现低噪声车轮的声辐射优化设计。
通过对优化车轮和标准车轮的振动声辐射对比分析发现, 优化车轮较标准车轮在辐板处的振动减小最明显, 最大振动加速度幅值由209.2 m·s^-2减小为194.6 m·s^-2, 优化车轮声辐射功率较标准车轮声辐射功率在大部分频段上均有所减小, 在1 200 Hz与3 200 Hz处降低比较明显, 分别达到2.31 dB和2.42 dB, 说明利用遗传算法对铁路列车车轮进行最优化设计是有效的、可行的, 给铁路列车减振降噪提供了一种途径。