600km/h真空管高速列车车内气动噪声仿真分析
发布时间：2021-05-10 06:08
随着经济发展和生活水平的提高,人们对运输的快捷性、便利性、舒适性提出了越来越高的要求,目前的运输状况已经逐渐不能满足人们对于出行的高要求。由于地面高速交通工具的运行会受到地表稠密大气的影响,列车的最高经济速度一般不会超过400km/h。实验数据表明,列车所受到的气动阻力与列车运行速度的平方成正比,列车运行时产生的气动噪声与速度的6次方到8次方成正比。因此,若要在地表实现列车超高速运行,真空管道高速列车是一种极具潜力的发展方向。由于真空管道列车并不向外辐射噪声,因此气动噪声对车内噪声状况的影响就成了真空管道列车研究的重点。本文主要运行仿真分析及试验验证的手段进行了真空管道列车在低压下的气动阻力特性分析、近场气动噪声分析、气动噪声源提取、材料隔声量仿真及试验验证、车内气动噪声分析。其中完成的工作主要有:（1）利用流体声学及气动声学的基本理论,分析列车气动噪声的来源,得出了列车表面脉动压力是引起列车气动噪声最主要的因素的结论。（2）进行高速列车气动阻力特性分析。建立真空管道高速列车模型,研究管道的阻塞比、大气压强、速度对空气阻力的影响规律。（3）进行列车近场气动噪声分析。用CATIA建立管道...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 气动噪声研究状况
1.2.1 气动噪声研究方法
1.2.2 国外研究状况
1.2.3 国内研究状况
1.3 本论文主要研究内容
2 气动噪声基础理论概述
2.1 计算流体力学基本理论
2.1.1 流体力学基本方程
2.1.2 湍流模型
2.1.3 计算流体力学分析技术
2.1.4 流场中声源分类
2.2 气动声学基本理论
2.2.1 Lighthill波动方程
2.2.2 Curle方程
2.2.3 FW-H方程
2.3 高速列车气动噪声预测
2.4 本章小结
3 真空管道高速列车气动性能分析
3.1 列车空气阻力
3.2 列车空气动力学模型
3.2.1 流体模型
3.2.2 数值模型
3.3 空气阻力特性分析
3.3.1 阻塞比对列车气动特性影响分析
3.3.2 气压对列车气动特性影响分析
3.3.3 速度对列车气动特性影响分析
3.4 本章小结
4 真空管高速列车近场气动噪声分析
4.1 真空管高速列车物理建模
4.1.1 列车物理模型建立
4.1.2 列车计算域确定
4.1.3 网格划分
4.2 近场气动噪声数值分析
4.2.1 求解计算设定
4.2.2 列车周围流场分析
4.2.3 列车气动噪声频谱分析
4.3 本章小结
5 车体材料隔声量的仿真与试验
5.1 隔声理论基础
5.1.1 声学基本概念
5.1.2 隔声性能评价指标
5.2 隔声量测量方法及原理
5.2.1 混响室法
5.2.2 驻波管法
5.3 铝合金材料隔声量的试验
5.3.1 测试设备介绍
5.3.2 操作步骤
5.3.3 试验结果分析
5.4 铝合金材料隔声量的仿真
5.4.1 理论研究方法
5.4.2 驻波管声学模型的建立
5.4.3 仿真结果分析
5.4.4 对比结果分析
5.5 车体及内饰材料隔声量仿真
5.6 本章小节
6 真空管道高速列车车内气动噪声分析
6.1 统计能量分析法
6.1.1 统计能量分析法含义
6.1.2 子系统间功率流方程
6.1.3 统计能量分析法步骤
6.2 模型建立
6.2.1 车身结构子系统的建立
6.2.2 车内声腔子系统的建立
6.2.3 子系统的连接
6.2.4 统计能量分析输入激励
6.3 列车车内气动噪声分析
6.4 本章小节
7 结论
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3178836
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 气动噪声研究状况
1.2.1 气动噪声研究方法
1.2.2 国外研究状况
1.2.3 国内研究状况
1.3 本论文主要研究内容
2 气动噪声基础理论概述
2.1 计算流体力学基本理论
2.1.1 流体力学基本方程
2.1.2 湍流模型
2.1.3 计算流体力学分析技术
2.1.4 流场中声源分类
2.2 气动声学基本理论
2.2.1 Lighthill波动方程
2.2.2 Curle方程
2.2.3 FW-H方程
2.3 高速列车气动噪声预测
2.4 本章小结
3 真空管道高速列车气动性能分析
3.1 列车空气阻力
3.2 列车空气动力学模型
3.2.1 流体模型
3.2.2 数值模型
3.3 空气阻力特性分析
3.3.1 阻塞比对列车气动特性影响分析
3.3.2 气压对列车气动特性影响分析
3.3.3 速度对列车气动特性影响分析
3.4 本章小结
4 真空管高速列车近场气动噪声分析
4.1 真空管高速列车物理建模
4.1.1 列车物理模型建立
4.1.2 列车计算域确定
4.1.3 网格划分
4.2 近场气动噪声数值分析
4.2.1 求解计算设定
4.2.2 列车周围流场分析
4.2.3 列车气动噪声频谱分析
4.3 本章小结
5 车体材料隔声量的仿真与试验
5.1 隔声理论基础
5.1.1 声学基本概念
5.1.2 隔声性能评价指标
5.2 隔声量测量方法及原理
5.2.1 混响室法
5.2.2 驻波管法
5.3 铝合金材料隔声量的试验
5.3.1 测试设备介绍
5.3.2 操作步骤
5.3.3 试验结果分析
5.4 铝合金材料隔声量的仿真
5.4.1 理论研究方法
5.4.2 驻波管声学模型的建立
5.4.3 仿真结果分析
5.4.4 对比结果分析
5.5 车体及内饰材料隔声量仿真
5.6 本章小节
6 真空管道高速列车车内气动噪声分析
6.1 统计能量分析法
6.1.1 统计能量分析法含义
6.1.2 子系统间功率流方程
6.1.3 统计能量分析法步骤
6.2 模型建立
6.2.1 车身结构子系统的建立
6.2.2 车内声腔子系统的建立
6.2.3 子系统的连接
6.2.4 统计能量分析输入激励
6.3 列车车内气动噪声分析
6.4 本章小节
7 结论
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3178836
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3178836.html
