高鐵車輪顆粒阻尼環(huán)減振降噪特性的研究.pdf

1、隨著高鐵產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，其在為人們的出行帶來極大的便利同時，運行過程中所產(chǎn)生的噪聲，特別是振動噪聲，也給帶了來難以克服的困擾。而顆粒阻尼作為一種結(jié)構(gòu)簡單的減振方式，以其顯著的減振性能而被廣泛應(yīng)用于各種需要減振的場合。因此，本文將顆粒阻尼應(yīng)用于高鐵車輪上，并對其減振降噪特性進行研究。
　　在定性分析了顆粒阻尼耗能機理的基礎(chǔ)上，通過試驗探究不同因素對其性能的影響。對比測試點的振動響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)模態(tài)阻尼比的變化，發(fā)現(xiàn)顆粒的質(zhì)量比、占空比、

2、材質(zhì)、直徑以及容器的間隔數(shù)都會影響其阻尼特性，并均存在一個最優(yōu)值。此外在上述參數(shù)中，占空比、間隔數(shù)對整體效果的影響比較明顯，而質(zhì)量比的作用相對較弱。
　　求解車輪結(jié)構(gòu)模態(tài)，得出對整體噪聲貢獻量較大的模態(tài)主要集中于軸向模態(tài)和徑向模態(tài)存在較強耦合關(guān)系的頻率處，即節(jié)圓數(shù)為1，節(jié)線數(shù)大于1的模態(tài)，并通過LMS實際模態(tài)測試得到驗證。通過振動響應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)車輪在外界激勵下振動劇烈的位置主要集中在踏面和輻板，通過更改結(jié)構(gòu)的模態(tài)阻尼比模擬顆粒阻尼

3、環(huán)對其振動特性的影響，可以看出中頻段模態(tài)阻尼比的變化對結(jié)構(gòu)振動的抑制效果較為理想。
　　對車輪進行聲場特性的分析，包括車輪表面聲壓、輻射聲功率、輻射效率，發(fā)現(xiàn)噪聲能量頻率主要集中在2000Hz~4000Hz頻段內(nèi)，而噪聲貢獻較大的模態(tài)也都處在這個頻段。分析車輪的板塊貢獻量，發(fā)現(xiàn)車輪內(nèi)、外腹板對車輪噪聲的貢獻量最大，而指向性分析則表明噪聲主要集中在與軸線呈30°的空間范圍內(nèi)。提升結(jié)構(gòu)的模態(tài)阻尼比，可以很好地控制車輪噪聲，并且中頻段的