机械工程学报

作者：姚丹, 张捷, 王瑞乾, 肖新标

单位：1. 中国民用航空飞行学院航空工程学院 广汉 618307;2. 四川大学高分子材料工程国家重点实验室/高分子研究所 成都 610065;3. 常州大学机械与轨道交通学院 常州 213164;4. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031

关键词：高速列车,铝型材,混合有限元-统计能量分析,复特征值法,阻尼处理,隔声；

基金：国家自然科学基金(52002257)、四川省自然科学基金(2023NSFSC0902)、民航飞行技术与飞行安全重点实验室开放基金(FZ2022KF01)和中央高校基本科研业务费专项资金(24CAFUC01007)资助项目。

水性阻尼涂料作为一种性能良好的减振降噪材料，目前已广泛应用于高速列车车体铝型材结构。在高速列车低噪声设计的方案设计阶段，通常缺少试验条件对比多种阻尼处理方案的降噪效果。基于复特征值法计算铝型材结构敷设阻尼材料后的阻尼损耗因子，并基于混合有限元-统计能量分析方法建立铝型材隔声特性预测模型，预测分析阻尼处理对铝型材隔声特性的影响。结果表明，阻尼材料对铝型材隔声特性的影响可分为“质量-刚度效应”和“阻尼效应”两部分，“质量-刚度效应”会使铝型材结构的模态特征发生变化，导致模态频率降低以及隔声低谷向低频偏移；“阻尼效应”会增大铝型材的阻尼损耗因子，改善共振频率处的隔声量；在铝型材结构外层敷设3 mm阻尼涂料时，在1/3倍频程频段100～400 Hz，阻尼的作用主要以“质量-刚度效应”为主；在500 Hz以上的频段，“质量-刚度效应”和“阻尼效应”共同影响频率隔声量，且阻尼效应逐渐凸显，并随着频率的升高而不断增大；当阻尼层厚度较小时，500 Hz以上的隔声增大主要以“阻尼效应”为主，随着阻尼材料厚度的增大，“质量-刚度效应”的增大幅度会较“阻尼效应”增大幅度更为明显。阻尼材料敷设在铝型材裸板更薄的一层时隔声性能更优。

来源：2024年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2024年第18期