A型地铁车体结构动态特性及车内声学模态研究

建立A型地铁车体结构和车内空腔有限元模型,应用模态分析技术分别对车体结构模态和车内空间声学模态进行了研究。结构模态分析表明：车体满足结构动态设计要求,但要加强端墙刚度、车顶与侧墙连接强度,以提高其疲劳寿命。声学模态分析表明,地铁车体对称的结构特点决定车内声场在横向、纵向和垂向同样具有对称性,使车内声场的各阶模态形状基本上呈前后、左右和上下对称分布,说明车内声场共鸣频率和模态形状主要由其几何形状决定。     

用有限元法分析铁路客车车内空间的声学特性

降低铁路客车车内噪声,提高乘坐舒适度已经成为铁路客车车辆设计者越来越重视的问题。针对某型铁路客车应用有限元法在较低的频率范围内对客车车内的声学特性进行了研究分析,得出了客车车内流体自身的模态和流体与车体耦合后车内流体的模态,并在给定激励下计算了客车车厢内部的声场。     

豪华大客车车内声场的模态分析

结合典型豪华大客车采用有限元法进行了车内声场的模态分析.文中对内部纯流体声场,考虑座椅影响和考虑声场与车身结构之间耦合作用这三种情况分别建立了车内部声场的三维有限元计算模型,并对车内声场进行了声学的模态分析.     

轿车车内空腔声模态测量

介绍了轿车车内空腔声学模态,对实车的声模态进行了测试与分析,获得了车内空腔的声学共鸣频率和模态形状;提出了利用LMSTest_lab对轿车车内空腔声学模态进行测试的试验方法,为车内空腔的低频噪声研究提供了参考。     

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明：车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声     

车内低频路面噪声分析与控制

某三厢轿车在粗糙的老旧沥青路面上行驶时,车内后座存在严重的低频轰鸣声。通过车内空腔声学模态和装饰车身结构模态仿真计算,发现车内后座低频噪声产生的原因为车内空腔的第二阶声学模态与装饰车身车顶后部第六阶局部结构模态强烈耦合。为避免耦合共振,改进了后车顶横梁结构设计。实车验证改进措施有效。     

结构声辐射的源强声辐射模态分析方法

为了解决不易获取复杂结构振速声辐射模态和利用其计算复杂结构外辐射声场困难的问题,提出源强声辐射模态分析方法。该方法利用简单源积分公式将结构表面连续的源强分布等效为一组简单源源强分布,利用这组简单源源强分布构造了结构辐射声功率2次型表达式,其2次型系数定义一个辐射阻矩阵,辐射阻矩阵的特征向量就构成了源强声辐射模态,从而实现复杂结构总辐射声功率的解耦。只要获得声辐射模态的展开系数,声场中的声压、质点法向速度等声学量都可由源强声辐射模态叠加得到。球形声源和棱台体声源的分析表明：源强声辐射模态保留了传统的声辐射模态优点,更方便解决复杂结构声辐射问题。     

某型车辆驾驶室内部噪声分析研究

建立了某型车辆驾驶室结构的三维有限元模型,对驾驶室进行了试验模态分析,得到了模态参数,检验和修正了结构的三维有限元模型,对驾驶室结构进行了动态响应分析.采用边界元法进行了驾驶室内部声学特性研究,对驾驶员耳旁的声压和声学灵敏度进行了分析,得出了驾驶室内声场的声学特性,对驾驶室结构提出改进措施,有效地降低了车内噪声.     

高速列车车体结构振动和车内声学特性分析

为了研究高速载客列车车体结构振动及车内声学特性，建立高速列车有限元模型，对全车体进行模态分析和轨道谱响应分析，并基于声与结构耦合对车体内腔进行声学模态分析。车体前200阶固有模态频率跨度为0.62～100.27 Hz，前6阶0.62～1.51 Hz为车身整体相对于转向架的低频振动，其余各阶为车身结构的弹性振动。当施加我国200 km/h等级提速线路通用轨道谱激励时，体振动在0～2.00 Hz的低频有较大响应。车体内腔前200阶声学模态频率跨度为0～126.66 Hz，在20～100 Hz之间模态比较密集。     

车内噪声控制中的结构-声场耦合模态分析方法

车内噪声中的结构噪声是由车身结构振动与车内空腔声场的耦合产生的，传统的振动模态分析方法在针对车内噪声控制时由于没有考虑这种耦合特性而存在很大的局限性。本文在介绍结构－声场耦合模态分析方法的原理基础上，研究了该方法在车内噪声测试分析与控制中的应用与工程实现，并开发出了相应的测试分析系统。该系统在某车车内噪声控制中取得了明显的降噪效果。     

新型20m桥梁检测车结构的有限元力学分析

针对设计的新型20 m桥梁检测车,利用Pro/E软件建立了4种工况下整车结构的实体模型,运用有限元软件ANSYS对建立的模型进行了静力和模态分析。开展对设计结构进行强度校核,找出了设计结构的危险部位,并综合分析结果提出了设计结构的加强建议。有限元力学分析为校核结构强度提供了重要的理论方法,分析结果为桥梁检测车的结构设计与实际生产提供了理论依据与技术支持。     

Effects of uncertain suspension parameters on dynamic responses of the railway vehicle system

Due to the manufacture error, design tolerance and time-varying factors, the suspension parameters of railway vehicles are always uncertain. This paper investigates the stochastic vibration of the railway vehicle system with uncertain suspension parameters. The energy method and Hamilton’s principle are adopted to derive the governing equations of the deterministic railway vehicle system, in which the rigid and flexible modes of the railway car body can be considered. Based on the deterministic model, the polynomial chaos expansion (PCE) method is further employed to perform the uncertain analysis of the railway vehicle system. The global sensitivity analysis of the stochastic response of the railway vehicle with uncertain parameters is further carried out based on the PCE method and Sobol indices. The accuracy of the proposed method is validated by comparing the obtained random results with those from the published literature and satisfactory agreements can be observed between them. Furthermore, the effects of uncertain suspension parameters on the stochastic vibration characteristics of the railway vehicle system are discussed, which can be used as the reference for the dynamic design of the railway vehicle system. The numerical results show that the computational efficiency of the PCE method is significantly improved compared with the Monte Carlo method.     

用锤击法和变时基技术进行黄河铁路桥的模态试验分析

介绍了用力锤激励铁路运动实际桥梁模态分析的特别试验。试验采用了新技术,一、弹性聚能力锤延长了力的激励时间,使激励力的能量聚集在低频处;二、使用了变时基（Ｖａｒｉｅｄ－Ｔｉｍｅ－Ｂａｓｅ）传递函数模态分析方法,极大提高了大型结构的传递函数的分析精度,从而使锤击法进行大型土木结构的模态试验成为可能。本文是国内外首次利用锤击激励进行的铁路运行实际桥梁模态分析的成功试验,具有一定的科研和应用价值。     

车用电涡流缓速器试验台组合飞轮系设计及优化

  飞轮系是车用电涡流缓速器试验台用来模拟车辆惯性的关键部件。根据能量守恒理论，给出了汽车质量的表达形式，建立了所模拟汽车的质量相对应的转动惯量与汽车参数（车身重量G、车轮半径r、前后车轮制动力分配比β）之间的关系。设计了一种结构新颖的组合飞轮系。在考虑实际应用要求的前提下，总结出一套可行的飞轮系转动惯量优化组合方案。利用有限元模态分析方法，对组合优化后的飞轮系进行模态分析，得到了飞轮系固有频率和振型，为试验台运行时避免共振提供了依据。     

轨道交通嵌入式声屏障设计及现场声学性能仿真研究

针对目前轨道交通车站的实际情况,设计并研制可以有效降低列车进出站时产生的轮轨噪声的轨道交通嵌入式声屏障.该声屏障充分利用了轨道床两侧架设通讯电缆的凹型空腔,并依据列车噪声分布进行了针对性设计.同时根据声波的传输规律,利用有限元分析软件ANSYS和边界元分析软件SYSNOISE对嵌入式声屏障的现场声学性能进行仿真研究,得到列车进出站时的现场噪声分布及该嵌入式声屏障的现场声学性能.     

重载列车过桥时桥梁的垂向动力分析

本文建立了具有6个自由度重载列车的车辆振动分析模型和重载铁路桥梁的梁段单元模型,通过轮轨接触处的位移协调条件与轮轨相互作用力的平衡关系建立了重载车辆-桥梁系统耦合运动方程,采用迭代求解,编制了重载铁路车-桥耦合振动分析程序。对影响重载铁路简支梁桥的跨中挠度的各种因素进行了分析,分析结果表明：列车的轴重、速度、加速度、减速度及轨道不平顺对重载铁路桥梁的跨中挠度和竖向加速度有着重要影响。     

秦沈客运专线车路系统动力响应数值分析

结合秦沈客运专线基床路基实际状况，利用车路耦合动力分析模型，对高速列车荷载作用下车路系统动力响应进行仿真分析。计算列车速度为200km/h和300km/h时不同基床表层厚度下的车辆、轨道及基床路基主要动力性能指标，并与测试结果进行对比分析。测试结果验证了计算模型的可靠性。根据计算结果分析列车速度与基床表层厚度对车路系统动力响应的影响规律，对秦沈线基床表层设计提出建议。     

车辆系统振动的理论模态分析

将车体和转向架看成弹性体,采用有限元方法,建立用空间梁单元描述的具有50个自由度的车辆系统力学模型,并以客车为例研究其垂向振动的固有特性,所得结果既反映系统动力学性能,又为动态响应计算和分析找下基础。     

轮胎振动特性实验研究

利用振动实验模态分析的方法,建立了自由悬置状态下轮胎的振动特性模态测试与分析系统,通过轮胎径向激振测试信号的数据处理与分析,提取了各阶的频率及其径向模态振型,分析了轮胎的模态参数随充气压力变化的规律,为实验方法的研究和轮胎结构设计及车辆的动力性能分析提供指导。     

客车车内降噪设计

首先针对某型客车建立了汽车车身结构的有限元模型,对建立的模型进行了有限元模态分析;通过比较计算得出的模态数据和实车试验得出的模态数据,验证了该车身结构有限元模型的正确性。基于模态分析的结果,提出了车身减振降噪的改进方案, 在车身模型上对结构进行了改进并且对改进前后的车内噪声进行分析。分析结果表明,该改进方案能有效降低车内的低频噪声。