基于TMM的高速列车风道声学特性分析与优化方案设计

发布时间：2021-08-21 00:22

　　车内噪声水平是影响高速列车乘坐舒适性的关键因素,按列车状态来分,可分为运行噪声和静置噪声。目前有关轨道列车车内噪声的研究几乎都关注于运行噪声,但从噪声评价和现场情况来看,静置噪声也是关键指标。并且在实际中,发现了地铁空调噪声超标、高铁空调噪声凸显的情况。空调噪声,包括空调机组噪声和管道噪声,受电器设备制造水平限制,空调噪声控制往往更多地依赖于优化风道传递损失,即管道声学。而对于高速列车中的空调风道,由于其体积较大、体型较长等因素,传统有限元法、边界元法等会受到限制,因此本文基于传递矩阵法（Transfer Matrix Method,TMM）,以高速列车空调风道系统为研究对象,对其进行声学特性分析,进而开展相应的优化设计,主要研究如下:（1）基于TMM推导直管单元和矩形扩张渐变截面消声单元的传递矩阵,其中包括一维平面波法和三维解析法（模态展开法和模态匹配法）的矩阵推导,以此为基础推导当矩形扩张渐变截面风道内四周贴附吸声材料和仅在变截面一侧贴附吸声材料时的传递矩阵。（2）针对带有挡板的膨胀腔风道结构,利用一维平面波法计算其低频的传递损失,并探讨了抗性和阻性因素对声学特性的影响。从抗性角度... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高速列车噪声源示意图

路减振降噪关键技术的合作研究(2016YFE0205200)”的资助，开展高速列车风道声学特性分析与优化方案设计研究。图1-3和图1-4分别给出了高速列车中常见风道结构、照片及风道中消声器模型，中间凸起的为吸声包。其中，风道体积约为6.7m×1.0m×0.2m，消声器体积约为1.7m×1.2m×0.3m；并且可在吸声包内表面贴附保温、吸声材料，对管内气流起到保温、吸声的作用；吸声包的存在还可以对风道内气流起到分流、阻流的作用。(a) 风道模型 (b) 风道照片图 1-3 高速列车内某种风道结构

图 1-4 某种消声器结构1-4可以看出，由于吸声包与风道轴向成一定角变截面消声单元，而从图1-3(b)可以看出，实形。因此结合图1-1可以总结出高速列车风道面大多为矩形；的存在造成风道内出现渐变截面；内或壁面上贴附吸声材料；中低频（2000Hz以内）；大。速列车内风道的声学特性，需要考虑以上特征长，若使用传统数值仿真方法，则对计算机性TMM，将风道划分为多个消声单元，分别求联关系进行求解，值得注意的是，风道中存需要推导其传递矩阵。本文的主要研究内容平面波法推导矩形截面直管单元和矩形扩张变


本文编号：3354501