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提速列车轮轨噪声的预测及频谱分析

刘林芽  雷晓燕  练松良  
【摘要】:随着我国大规模的铁路提速改造工程的实施,以及大力发展高速客运专线,铁路列车的运行噪声给沿线的居住环境带来了严重影响。本文基于轮轨竖向及横向振动相互作用关系,根据结构声辐射理论,考虑大地反射的影响,推导了铁路轮轨滚动噪声声压级谱的理论表达式。为验证本模型的正确性,在轮轨高频振动响应和轮轨噪声计算两方面和有关文献实测结果进行了对比验证,数值计算结果与实验结果具有较好的一致性。同时利用已开发出的轮轨滚动噪声预测模型,对轮轨系统的轮轨噪声频率进行了仿真分析。分析表明,轮轨噪声主要分布在中心频率为200-4000Hz的一个较宽的频率范围内。在轮轨总噪声中,500-1700Hz频段钢轨振动辐射噪声占主导,而在1700Hz以上和500Hz以下频段,车轮振动辐射噪声占主导地位。在钢轨振动辐射总噪声中,2200Hz以下频段,钢轨竖向振动辐射噪声占主导,而在2200Hz以上频段,钢轨横向振动和竖向振动辐射噪声均是主要噪声源。在车轮振动辐射总噪声中, 1800Hz以下频段,车轮轴向振动辐射噪声占主导,而在1800Hz以上频段,车轮径向振动辐射噪声占主导。

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