机械工程学报

作者：葛帅, 成功, 圣小珍, 史佳伟

单位：1. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031;2. 上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620

关键词：阻尼车轮,旋转,2.5维有限元法,2.5维声学边界元法,振动声辐射,降噪机理；

基金：国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项（2016YFE0205200）、国家自然科学基金委员会-中国国家铁路集团有限公司高速铁路基础研究联合基金（U1834201）和西南交通大学牵引动力国家重点实验室自主课题（2017TPL_T01）资助项目。

轮轨噪声是铁路噪声的主要组成部分，而车轮辐射噪声是轮轨噪声的重要来源。因此，开发低噪声车轮是降低铁路噪声的重点之一。以我国某直辐板高速列车车轮为基体，设计9种阻尼车轮，利用2.5维有限元法和2.5维声学边界元法考虑车轮旋转对包括标准车轮在内的共10种车轮进行振动声辐射计算。研究结果表明，在径向轮轨力激励下，考虑车轮旋转得到的车轮辐射声功率级总是大于未考虑旋转时的结果，最大相差3.55 dBA，并且是否考虑车轮旋转甚至会得到相反的降噪结论；约束阻尼车轮的最佳降噪效果要优于自由阻尼车轮的最佳降噪效果；对于相同形式的约束阻尼车轮，采用钢质约束层的降噪效果要优于铝质约束层；在车轮辐板单侧粘贴3 mm厚的钢质约束层和3 mm厚的阻尼层时降噪效果最好，且在辐板内、外侧粘贴效果相当，总的降噪效果达4.3 dBA；约束阻尼层主要是通过抑制单位轮轨力下车轮的1节圆模态振动在发挥降噪作用，而所引起的轮轨力变化发挥的作用有限。

来源：2021年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第4期