[发明专利]一种轨道车辆低噪声正向设计方法

权利要求书

1.一种轨道车辆低噪声正向设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、确定轨道车辆的整车噪声设计目标；

S2、根据整车噪声设计目标对轨道车辆各部件的声学指标进行分解；

S3、根据分解的声学指标进行声学仿真；

S4、对轨道车辆的各个部件进行声学试验，并通过对比声学仿真结果得到轨道车辆各个部件的优选参数；

S5、根据轨道车辆各个部件的优选参数，进行整车噪声仿真分析；

S6、根据整车噪声仿真分析结果，更新轨道车辆部件的声学指标，实现轨道车辆低噪声的正向设计；

S7、根据行业标准开展轨道车辆整车线路噪声试验，获取整车实际噪音；

S8、根据整车实际噪音对轨道车辆各部件的声学指标分解进行更新，并建立轨道车辆的噪声数据库及声学设计平台；

实现步骤S1的方法为：

获取现有轨道车辆的噪声特性，对比噪声设计目标并确定噪声控制或放宽的量值、相应的噪声区域和频谱；

实现步骤S2的方法为：

通过统计能量分析方法和VA One工具建立轨道车辆车内噪声计算模型，通过几何声线法和Virtual.Lab工具建立轨道车辆车外噪声计算模型，将既有轨道车辆的噪声试验结果作为约束参数输入车内噪声计算模型和车外噪声计算模型，改变模型的各个部件参数，实现对轨道车辆各部件的声学指标进行分解；模型的各个部件参数包括轮轨噪声、车体外形气动噪声、设备噪声、车体隔音参数、车体吸声参数和车体阻尼参数；

实现步骤S3的方法包括：

根据有限元-边界元方法和Virtual.Lab工具建立轮轨噪声预测模型，实现对车轮部件的声学仿真并得到车轮部件的声学仿真频率；

根据STAR-CCM+工具建立车体气动噪声预测模型，实现对车体外形的气动声学仿真并得到车体外形的气动声学仿真频率；

根据混合有限元-统计能量分析方法建立车体复合材料的噪声预测模型，并通过选取不同的隔声材料、吸声材料和阻尼材料得到车体隔音仿真频率、车体吸声仿真频率和车体阻尼仿真频率；

实现步骤S4的方法包括：

使用落球法测试不同车轮方案的辐射声功率，通过对比车轮部件的声学仿真频率特性，优选车轮参数，得到轮轨载荷激励；

使用比例模型进行风洞试验，测试不同外形车体的气动噪声，通过对比车体外形的气动声学仿真频率特性，优选车体外形参数，得到车体载荷激励；

使用双混响室法测试不同车体复合材料结构的隔音量，通过对比车体隔音仿真频率特性，优选车体隔声参数；

通过混响室-半消声室法测试不同车体复合材料结构的辐射声功率，通过对比车体吸声仿真频率和车体阻尼仿真频率特性，优选车体隔振参数；

实现步骤S5的方法为：

将轮轨载荷激励、车体载荷激励、车体隔声参数和车体隔振参数代入车内噪声计算模型和车外噪声计算模型中，评估各项噪声指标是否达到设计要求，实现对整车噪声的仿真分析。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆低噪声正向设计方法，其特征在于：实现步骤S6的方法为：

根据超出阈值的仿真结果对应调整该部件的声学指标直至符合阈值要求，完成声学指标的更新，实现轨道车辆低噪声的正向设计。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆低噪声正向设计方法，其特征在于：实现步骤S7的方法为：

根据ISO3381和ISO3095标准，在轨道车辆的每节车厢客室中轴线上且距离内地板1.2m的高度设置5～7个麦克风；在车外距离轨道中心线7.5m且距离钢轨顶面1.2m和3.5m高度处分别设置麦克风；在距离轨道中心线25m远且距离钢轨顶面3.5m高度处设置麦克风，获取整车实际噪音。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆低噪声正向设计方法，其特征在于：实现步骤S8的方法为：对比整车实际噪音和仿真噪音，调整更新声学指标的分解，并将数据保存且作为车辆的噪声正向设计参考数据，建立轨道车辆的噪声数据库及声学设计平台。