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本文以高速列车为研究对象,利用仿真软件对其结构和声腔模型进行有限元分析,进而了解车体的动态特性以及车室声腔的声学特性,在此基础上预测了车内噪声分布情况,同时尝试了在乘坐室内添加吸声材料来降低车内噪声,并分析了高速列车运行时的平稳舒适性。 首先,在CATIA中建立高速列车三维几何模型和乘坐室声腔的三维几何模型,接着在Hypermesh中对它们进行几何清理和划分网格,并在ANSYS中对它们进行模态分析,分别得到车体的模态频率、模态振型和声腔的模态参数,从而可以为车身结构设计和车室内声腔设计提供参考。 其次,在动力学分析软件SIMPACK中建立高速列车的动力学简化模型,接着对其施加德国轨道谱低干扰谱激励,得到车体与转向架四个连接点处的载荷频谱,并在ANSYS中以此为激励力对高速列车车体进行谐响应分析,得到了全频率下的车身整体振动响应,进而可以得知车体的振动特性,同时得到了高速列车车身的振动响应位移,可为随后的车内噪声预测提供声学边界条件。 然后,在高速列车上进行了现场噪声测试,得出车体振动引发车内中低频段噪声。接着研究了车室内有无座椅情况下,车内声场的分布情况,同时讨论了考虑座椅吸声情况时,车内噪声的分布情况,得出乘坐室中部的舒适性好于前部和后部。另外,研究了在车体顶棚、侧墙、端墙、地板等位置添加吸声材料时,车内声场的变化情况,可以为高速列车内布置吸声材料进而减小车内噪声提供参考和依据。 最后,研究了高速列车的乘坐舒适性,首先在SIMPACK对高速列车动力学简化模型进行动力学分析,得到轨道谱激励下车内观测点的垂向振动加速度,并在此基础上对高速列车的运行平稳性舒适进行判断,研究结果表明:该列车的平稳性等级为1级,评定为优,旅客的乘坐舒适性较好。