CIT500车外噪声源频谱分解模型的试验研究

通过对CIT500试验列车200~350km/h速度级车外噪声源图谱试验研究,获得高速列车的辐射噪声、表面噪声源图谱与其运行速度的依赖关系,发现转向架区域噪声与运行速度3次方成正比,以轮轨噪声为主;车头、风挡、受电弓区域噪声与运行速度6次方成正比,以气动噪声为主;气动噪声与轮轨噪声均为中低频宽频噪声,具有较大混叠区,但是气动噪声更趋向低频;车外总噪声源频谱谱型具有双峰特点,类似两条抛物线叠加,左抛物线表征气动噪声频谱谱型,右抛物线表征轮轨噪声频谱谱型。进而从声源性质出发,通过声源频谱分析和声学相似讨论,构建车外噪声源频谱分解经验模型,比较准确反映车外噪声源成分随运行速度的变化规律。车外噪声源频谱分解经验模型有助于精确认识我国高速列车噪声源结构和发声机理。     

高速列车气动噪声源远场噪声贡献度研究

建立3辆车编组高速列车气动噪声计算模型,包括1辆头车、1辆中间车、1辆尾车、6个转向架和1个受电弓,利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟分别计算列车的外部稳态和瞬态流场,并基于瞬态流场用FWH方法计算高速列车远场气动噪声。计算单个转向架、全部6个转向架、车体头部、车体尾部、车体中间部、全部车体、受电弓、列车整体分别为噪声源时的远场辐射噪声,分析这些噪声源对远场噪声评估点的总声压级,以及不同噪声源对远场噪声的贡献,以验证局部气动噪声源对远场辐射噪声与整体噪声源之间的叠加关系。计算结果表明:车体是高速列车远场辐射噪声的主要噪声源,其次是受电弓,转向架对远场辐射噪声影响相对较小;从局部噪声源来看,车体头部、受电弓、头部第1个转向架是高速列车远场辐射噪声的主要噪声源;各局部气动噪声源远场噪声的叠加值与整体气动噪声源远场噪声一致,验证了高速列车整体噪声源与其包括的各局部噪声源符合声源叠加原理。     

高速铁路噪声源区划及各区域声源贡献量分析

研究高速铁路噪声源区划方法并分析各区域声源贡献量,对高速铁路噪声治理有重要意义。基于高速铁路噪声源辨识现场测试,分析得到噪声源的位置和幅值。将噪声源按高度划分为轮轨区、车体下部、车体上部、集电系统和桥梁结构等5个区域,进一步将车体上部沿线路方向划分为车头区和非车头区,将集电系统区域沿线路方向划分为受电弓区和接触网区。根据声波能量叠加原理计算每个区域噪声源辐射功率,研究各个区域声源贡献量。分析结果表明,列车以300 km/h运行时,轮轨区噪声占48%,车体下部噪声占25%,合计占总噪声的73%,对高速铁路辐射噪声起主导作用。     

高速列车车身表面气动噪声源研究

介绍了计算气动噪声源的宽频带噪声源模型,建立了高速列车三维绕流流动的物理数学模型,数值模拟了在不同运行速度下高速列车在平地、路堤和高架桥上的外部流场,进而利用宽频带噪声源模型对车身表面气动噪声源进行了计算。计算结果表明,3种运行工况下车身表面噪声源的分布规律很相似,而且随着列车运行速度的提高,列车车身声功率及表面声功率都显著增加,因此,降低气动噪声对发展高速列车至关重要。     

高速列车整车气动噪声及分布规律研究

本文建立包括头车、尾车、中间车、受电弓、转向架在内的CRH3型高速列车整车三维绕流流动的数值计算模型,用Fluent软件计算不同速度的外部稳态流场,基于稳态流场结果,使用宽频带噪声源模型计算车身表面气动噪声源,得到车体表面声功率级分布;以稳态流场为初始值,用大涡模拟计算车外部瞬态流场,基于瞬态流场用FW-H噪声模型预测高速列车辐射的远场噪声;分析车体表面声功率级和远场总声压级的分布规律,并将车体侧面远场噪声计算结果与试验结果进行比较分析。结果表明:列车高速运行时的气动噪声源主要是迎风侧车头及受电弓等曲率变化较大的曲面,受电弓滑板表面声功率级最大,高于头车头部15dB;从总声压级来看,受电弓滑板、头车第一个转向架和头车鼻尖处总声压级分别为160dB、135dB、130dB,受电弓滑板处具有最大的总声压级;从车体侧面噪声来看,离地面越近噪声越大。通过将远场噪声计算结果与噪声测试结果的对比证明了本文计算结果的准确性。     

铁路列车流噪声A声级与等效声级预报

根据列车运行特点，作者论述了列车噪声源除轮轨噪声外。还应考虑列车牵引及鸣笛的噪声，列车流噪声预报是根据列车的流量、类型、平均运行速度、鸣笛状况及铁路两侧的环境条件等确立的数学模型。由计算机算出诸受声点(不同的距离和高度)的噪声数值，和用噪声预报的方法。可以了解铁路沿线居民区的噪声现状；预报规划中的铁路噪声状况；按照有关国家标准可以确定新老线路噪声是否需要治理及治理的程度。     

高速列车车头的气动噪声数值分析

随着列车运行速度的提高,列车气动噪声变得越来越明显,降低气动噪声已成为控制高速列车噪声的关键之一。本文对高速列车车头气动噪声进行数值分析。首先,建立高速列车三维绕流流场的数学物理模型,分别利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟计算高速列车的外部稳态和瞬态流场。然后,基于稳态流场,利用宽频带噪声源模型计算高速列车车身表面气动噪声源;基于瞬态流场,分析车身表面脉动压力的时域及频域特性;利用Lighthill声学比拟理论,计算高速列车远场气动噪声,分析远场气动噪声的时域及频域特性。本文对研究和控制高速列车气动噪声具有一定意义。     

高架轨道交通噪声源强和垂向修正

结合上海市高架轨道交通噪声环境影响的特点,应用类比和计算的方法,探讨了高架轨道交通噪声源强及垂向分布规律。即列车在高架轨道上以50~60km/h行驶时,高架轨道交通噪声随测点与轨道垂直方向的水平夹角的增加而呈增加趋势。但是列车上行时,在水平夹角大于16.2°和列车下行时,在水平夹角大于14.7°时列车噪声值变化甚微。     

基于气动噪声的列车车顶天线外形优化

基于Lighthill声类比理论建立了列车气动噪声模型,分别对采用原模型和优化模型车顶天线的列车气动噪声进行了数值计算,得到了列车的气动噪声源及远场气动噪声特性。     

高速列车运行噪声来源分析与治理措施

高速列车噪声源多,噪声频域广,噪声产生机理复杂,耦合现象尤其严重,无法使用单一的治理手段达到良好效果。本文针对我国高速列车运营现状,提取高速列车运行噪声源,分析其在不同车速下表现出的特点,结合目前已有的检修养护技术,给出针对高速列车运行噪声的综合治理措施。     

高速列车的低频空气动力噪声

高速列车在没有隧道的开阔区段产生的压力波动引起空气动力噪声和桥梁噪声。在该研究中,为了弄清低于100 Hz的低频空气动力噪声源,用线性传声器阵列进行了实车测试。此外,使用模型列车用的发射装置进行了缩尺模型试验来模拟实际空气动力噪声,并对低噪声转向架空腔设计进行研究。通过这些试验,将车体下方的转向架空腔认定为空气动力主要噪声源之一。还发现将空腔做成圆形边可能是降低低频空气动力噪声的有效措施。     

轨道列车振动与噪声研究现状与发展

对轨道列车振动和噪声源进行了较为详尽的描述;综述了目前轨道列车噪声预测的常用方法、列车噪声的测量技术、减振降噪技术和相关标准。轨道列车振动与噪声设计是一个多学科的系统工程。深入了解噪声产生的机理和每一个噪声单元的声贡献是进行列车振动与噪声控制的前提;用系统的方式管理所有振动和噪声的特性,建立一个持续质量管理计划是必要条件;加强轨道车辆的噪声控制及预测的规范和立法,是减小轨道列车噪声污染的有力保障。     

基于相控阵列的噪声源识别及仿真研究

介绍了基于麦克风阵列进行噪声源识别的基本原理,采用相位延迟对噪声源空间进行扫描,确定声源的波达方向,进而识别声源的位置。利用计算机仿真技术模拟了空间两点声源产生的噪声,并利用该算法进行了声源位置识别。理论与仿真研究表明采用相控阵列能够识别噪声源的位置,同时能够获得不同噪声源的噪声大小和噪声贡献量,利用该方法可以对列车的运行噪声源进行分析。     

铁路运输中的噪声及其降低的措施

铁路运输中的噪声，主要包括机车本身发出的噪声和列车在运行中的轮轨发出的噪声。Ｊｅｎｂａｃｈ工厂对２０６８型液力传动内燃机车在调车作业中存在的噪声及噪声源进行了大量的试验测量，为降低内燃机车和轮轨噪声提出一系列措施。而降低噪声措施是否实用，主要看“效益－成本”或“产出－投入”的比例。     

高速铁路轮轨滚动噪声预测计算模型研究

基于我国高速铁路噪声源定量化识别分析结果,研究不同速度条件下动车组主要噪声源分布及变化规律,发现列车高速运行时轮轨噪声和气动噪声均为主要噪声源,且2种声源存在严重混叠,既有测试技术无法有效区分。针对既有轮轨噪声计算时声源过度简化问题,利用1∶1全尺寸高速轮轨滚动试验台开展从100 km/h提速至350 km/h的滚动噪声试验,研究纯轮轨激励条件下声辐射特性,构建反映轮对运动轨迹、相干声源特性的轮轨滚动噪声预测模型。现场试验表明,模型预测值和现场实测值在关键频带一致,列车通过等效连续A声级的预测值和实测值之差小于0.5 dB(A),模型精度良好。     

高速列车气动噪声及减噪措施介绍

随着高速列车速度的不断增加,高速列车的气动噪声问题愈发突出.高速列车气动噪声已成为目前世界必须研究和解决的问题之一.针对高速列车气动噪声的性质介绍了高速列车的气动噪声源,分析了受电弓装置、车厢间的连接部位、百叶窗、转向架、车头和车尾各部位气动噪声的产生机理,在此基础上综述了以上各部位降低其产生气动噪声而采取的相应措施.     

城市轨道交通噪声测试分析

从噪声原理、国家标准对噪声源进行了阐述,结合长沙市轨道交通2号线列车司机室内噪声振动测试情况,利用CALIPRI轮轨外形检测仪对轮轨进行检查,并通过Matlab软件对列车1轴左轮建立轮轨振动模型进行振动频谱分析。结果表明,当列车以80 km/h速度级运行时,轮对周向磨损和轨道波磨是造成司机室噪声增大的主要原因;车轮形状发生改变是引起轮轨滚动噪声和钢轨振动噪声的直接原因。     

基于波叠加法的高速铁路辐射噪声场可视化研究

声场可视化能更直观地掌握声场分布特征,提供更多的声场信息,基于此提出1种利用运动声源波叠加理论实现高速铁路辐射噪声场可视化的技术,旨在揭示高速列车通过时铁路辐射噪声的声场分布特性。从列车通过时高速铁路的噪声源配置出发,使用偶极子声源模型重新构建波叠加理论,将最小二乘法与遗传算法相结合求解源强及指向角,并使用atlab编制基于运动声源波叠加理论的辐射噪声声场可视化应用程序,将该程序应用于实际的高速铁路辐射噪声场研究。结果表明:基于波叠加法的高速铁路辐射噪声场可视化技术可行,经过多普勒校正,列车通过时的铁路辐射噪声场的重构更为准确;经试验的某型高速列车在310 km·h~(-1)速度下运行的声源指向角大约为27°,声场指向斜上方;列车通过时铁路噪声主要集中在轮轨区域,且该区域辐射噪声衰减较慢。     

城轨交通声环境影响及其环保措施

城市轨道交通噪声对沿线的声环境影响与轨道交通列车噪声源强直接相关,且与轨道交通线路的运营状况有关。通过国内主要城市的轨道交通列车噪声源强及运营现状的分析对比,对国内轨道交通声环境影响的总体情况进行评价,提出声环境保护措施的应用原则,从而对声屏障降噪措施的实施具有指导意义。     

转向架部件对新干线列车转向架气动噪声的影响

新干线列车以高于300 km/h的速度运行时,列车产生的转向架气动噪声是主要噪声源,因此降低噪声对保持铁路沿线的环境质量是非常重要的.为了有效降低转向架噪声,评定转向架部件对转向架气动噪声的贡献具有重要意义.文章的目的是估算其在风洞试验中接近轨道测点的贡献.通过在转向架模型中配置部件,对转向架各部件的噪声贡献以及降低气...