主权项 |
一种轨道交通噪声仿真预测方法,其特征是:(1)选择轨道交通轮轨噪声预测参数,包括轮轨不平顺、机车车辆类型、轨道类型、行车速度、轴重;(2)建立机车‑轨道和车辆‑轨道高频振动非线性接触模型:轨道采用三层离散点支承模型,钢轨被视为连续弹性等间隔离散点支承上的无限长Timoshenko梁,轨下垫层的支承弹性及阻尼分别用等效弹性系数Kx1,Ky1和阻尼系数Cx1,Cy1表示;枕下道床的支承弹性系数和阻尼系数分别用Ky2和Cy2表示;道碴下路基的支承弹性系数和阻尼系数分别用Ky3和Cy3表示;车机和车辆采用附有二系弹簧系统的整车模型,车体和转向架考虑沉浮振动和点头振动;轮轨之间的接触采用赫兹非线性弹性接触模型;(3)将所选择的参数输入到(2)所建立的模型中,计算轮轨动态作用力;(4)分别建立车轮和轨道的三维有限元模型:轨道结构建立三维实体有限元模型,轨道包括钢轨、轨下垫层、轨枕和道床,其中,钢轨利用三维实体单元SOLID45来模拟钢轨,轨枕采用7个耦合在一起的质量单元mass21模拟;在钢轨与轨枕之间采用7个弹簧阻尼单元COMBIN14连接,模拟轨下胶垫的弹性与阻尼,轨枕下部也是7个弹簧阻尼单元,模拟道床的弹性与阻尼,选取20跨轨道模型;车轮由踏面、轮缘、轮辆、辐板、轮毅、轮箍、轮心组成,车轮采用三维实体8结点单元来模拟,并将(3)的计算结果输入所建立的模型中,分别计算出车轮和钢轨的高频振动响应;(5)将(4)的计算结果作为条件,根据结构振动发射的声功率和结构表面振动的均方速度关系,分别计算出车轮和钢轨振动辐射噪声,最后叠加得到轮轨噪声。 |