城市轨道车辆模态分析与噪声预测
论城市轨道交通噪声分析
[4]林国斌，高淑英．《德国铁路环境噪声评价规范的研究与借鉴》．《噪声与振动控制》，1998(2)：18-22．
结束语
轨道交通具有运量大、低污染、准时快捷等优点，能有效发挥城市交通和市际交通的整体效益，成为我国城市交通体系发展的重点。随着我国城市轨道交通事业的迅猛发展，轨道交通的振动和噪声污染同益成为影响城市环境的突出因素。本文以城市轨道交通产生的噪声为研究对象，通过分析国内外城市轨道交通噪声的评价预测和控制方法，研究防治城市轨道交通噪声污染的方法。得出以下结论：
（2）在噪声传播途径上进行降噪。这是噪声控制中的普遍技术，包括：利用闹静分开的方法降低噪声；利用地形和声源指向性降低噪声；利用绿化降低噪声：采取声学控制手段。这是噪声控制技术的重要内容，包括吸声、隔声、消声、阻尼隔振等等。
（3）接受器的保护措施：在某些情况下，噪声特别强烈，在采用上述措施后，仍不能达到要求，或者工作过程中不可避免地有噪声时，就需要从接收器保护角度采取措施。对于人，可佩戴耳塞、耳罩、有源消声头盔等。对于仪器设备，可将其放置在隔声间或隔振台上。声源可以是单个，也可以是多个同时作用，传播途径也不同，且并非固定不变；接受器可以是人，也可能是若干灵敏设备，对噪声的反应也各不相同。所以在考虑噪声问题时，既要注意这种统计性质，又要考虑个体特性。
(3)轨道交通噪声预测中涉及很多方面的因素，包括线路方面、列车方面以及环境方面。由于具体线路、车辆方面的影响因子是相对稳定的，比较好控制其影响。而环境条件的变化带来各种不同环境因子的变化，环境因子对于噪声的传播影响是非常重要的，主要有声指向特性、距离衰减、空气衰减、地形因子和声屏障衰减等
城市轨道交通列车噪声预测模型研究1000字
城市轨道交通列车噪声预测模型研究随着城市轨道交通的快速发展，沿线居民对列车噪声的影响越来越关注。
因此，建立一种有效的列车噪声预测模型是非常必要的。
本文将从预测模型的构建、数据的获取和处理以及模型评估等方面进行研究和探讨。
一、预测模型的构建(1) 数据采集首先，需要采集关于列车噪声的数据，包括噪声源、位置、频率等信息。
而要采集到真实可靠的数据，需要选择合适的数据采集仪器，如声级计、振动传感器等，同时需考虑采集时间的合理安排，以保证数据的完整性和准确性。
(2) 数据处理采集到的数据需要进行预处理，包括数据清洗、归一化、分析、筛选等。
例如，可以使用MATLAB或Python等工具对数据进行清洗和分析，并将数据进行归一化处理，以便于后续的模型训练和预测。
(3) 建立预测模型由于列车噪声具有决策性、随机性及周期性的特点，因此可以采用基于模型的预测方法和基于数据的预测方法相结合的方式来建立噪声预测模型。
例如，可以基于多元线性回归、支持向量机、神经网络等方法进行模型的构建，以提高模型的准确性和可靠性。
(4) 模型预测最后，利用所建立的噪声预测模型进行预测，得到预测值。
可以将预测值与实测值进行比对，以评估模型的准确性和可靠性，同时可以针对预测结果进行进一步的分析和处理。
二、数据获取和处理(1) 数据采集采集数据时需要选择合适的位置和时间，应尽量避免噪声干扰，例如可选取呈现不同噪声源分布的地铁站、地铁车辆以及隧道内空间等场景进行采集。
另外，为保证数据的准确性和可靠性，应选取可靠的仪器进行数据采集，并保持相应的仪器校准。
(2) 数据处理采集到的数据需要进行预处理，包括数据清洗、去重、筛选等。
例如，可将数据进行归一化、平滑化或滤波处理，以提高数据的可靠性和准确性。
此外，还需基于实际问题进行数据筛选和分类，以便于后续的模型构建。
三、模型评估模型评估是衡量模型性能和结果的重要手段，具有广泛的应用。
在列车噪声预测模型的评估中，主要需要从模型准确率、全面性、鲁棒性、可靠性等方面进行评估，并应综合考虑多个指标，以获得全面准确的评估结果。
城市轨道交通噪声模态控制策略研究
城市轨道交通噪声模态控制策略研究一、城市轨道交通噪声模态控制策略研究概述城市轨道交通作为现代城市交通的重要组成部分，其快速发展在带来便利的同时，也带来了噪声污染问题。
轨道交通噪声不仅影响乘客的舒适度，还对沿线居民的生活质量造成影响。
因此，对城市轨道交通噪声进行有效控制，已成为城市环境管理和轨道交通建设的重要课题。
1.1 城市轨道交通噪声模态控制策略的研究背景随着城市化进程的加快，城市轨道交通系统逐渐成为城市交通的骨干。
然而，轨道交通在运行过程中产生的噪声，尤其是轮轨噪声、车辆内部噪声以及隧道内的噪声，对周边环境造成了严重影响。
噪声控制策略的研究，旨在通过科学的方法和措施，降低噪声污染，提高轨道交通系统的可持续发展能力。
1.2 城市轨道交通噪声模态控制策略的研究意义研究城市轨道交通噪声模态控制策略，不仅能够改善乘客的乘车体验，提升城市形象，还能够减少噪声对沿线居民的影响，促进社会和谐。
此外，有效的噪声控制措施还能降低轨道交通运营成本，提高运营效率。
二、城市轨道交通噪声模态控制策略的研究现状与挑战2.1 城市轨道交通噪声模态控制策略的研究现状目前，城市轨道交通噪声控制的研究主要集中在以下几个方面：轮轨噪声控制、车辆内部噪声控制、隧道内噪声控制以及噪声监测与评估技术。
轮轨噪声控制主要通过改进轮轨材料、设计低噪声轮轨结构来实现；车辆内部噪声控制则通过车辆设计优化、隔音材料的应用等手段；隧道内噪声控制则涉及到隧道结构设计、隧道内隔音措施等。
2.2 城市轨道交通噪声模态控制策略面临的挑战尽管已有诸多研究，但城市轨道交通噪声模态控制仍面临一些挑战。
首先，轨道交通噪声源复杂，涉及轮轨、车辆、隧道等多个方面，需要综合考虑各种因素进行控制。
其次，噪声控制措施的实施成本较高，如何在保证效果的同时控制成本是一大难题。
此外，随着轨道交通系统的不断扩展，新的噪声问题也在不断出现，需要不断更新和完善噪声控制策略。
三、城市轨道交通噪声模态控制策略的实现途径3.1 轮轨噪声控制策略轮轨噪声是城市轨道交通噪声的主要来源之一。
轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制
轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制轮轨噪声机理：1. 滚动噪声：当车轮滚动通过轨道时，由于轮轨接触非均匀性（如表面粗糙度、波纹等）、不平顺性及几何偏差（如踏面和钢轨轮廓）等原因，产生周期性的冲击力和振动，进而导致噪声。
2. 啸叫噪声：在高速运行下，轮轨间可能产生自激振动现象，这种高频振动伴随强烈的声学辐射，形成典型的尖锐啸叫噪声。
3. 结构噪声：车体、转向架、轨道结构等部件因振动而产生的噪声，包括板件振动噪声、结构共鸣噪声等。
4. 气动噪声：列车高速行驶时，车辆外形与空气流动之间的相互作用也会产生一定的噪声。
轮轨噪声预测：- 理论计算模型：基于声学原理，建立轮轨噪声源的物理模型，利用数值模拟方法（例如有限元分析、边界元法等）预测噪声级。
- 实验测量与数据分析：在实验室环境下模拟实际工况，进行噪声测试，并结合现场实测数据，建立预测模型或数据库。
- 频谱分析：分析噪声信号的频率特性，识别关键频率成分及其来源，有助于针对性地设计降噪方案。
控制措施：1. 轨道优化：改善轨道结构设计，提高轨道的平顺性和刚度，采用高精度加工和维护技术降低轨道不平顺引起的噪声。
2. 车轮与轨道材料改进：研发低噪声、耐磨损的轮轨材料，优化轮轨接触面的设计以减小冲击噪声。
3. 阻尼技术：增加轨道、车体和转向架的阻尼装置，减少振动能量向噪声的转换。
4. 声学屏障：在沿线安装声屏障，对传播路径上的噪声进行吸收和反射衰减。
5. 结构吸声设计：在车厢内部采用吸声材料和隔音结构，减少车内乘客感受到的噪声。
6. 轨道减振垫：使用橡胶垫或其他弹性元件隔震，减轻振动向周边环境的传递。
7. 主动控制技术：开发和应用主动降噪技术，通过实时监测和反相补偿声波来抵消部分噪声。
城市轨道交通噪声分析及其控制措施
城市轨道交通噪声分析及其控制措施摘要：城市轨道交通因其快捷、高效、准点等突出优点，已成为市民出行的主要交通方式之一。
但在其运营和发展过程中，轨道交通异常噪声问题日益突出，成为当下亟待解决的难题。
基于此，本篇文章对城市轨道交通噪声分析及其控制措施进行研究，以供参考。
关键词：城市轨道交通；公轨合建桥；钢箱梁桥；结构噪声；轮轨噪声；衰减规律；降噪方案引言相对于城市轨道交通地下线，高架线的实施难度较小、建设速度较快、造价较低，但国内地铁从2003年开始有高架线运营以来，其噪声扰民引起投诉的问题不断增多，越来越被全社会所关注。
为解决投诉问题，很多城市轨道交通高架线在运营期间不得不一再增设声屏障，新线建设中实施或预留的降噪措施亦越来越多，以致于高架全线预留声屏障安装条件成为默认的标准设计。
这是出现较多噪声投诉后比较顺理成章的思路和做法，但问题根源并不全在于降噪措施本身。
1噪声监测与评估1.1传统方法以我国为例，轨道交通车内噪声测量主要依据《城市轨道交通列车噪声限值和测量方法》(GB14892—2006)，该标准对列车噪声测量所使用的仪器、测量指标、测量位置甚至仪器方向都作了具体规定，在噪声测量过程中需严格执行，以得到准确有效的数值。
1.2创新方法随着信息技术和互联网技术的不断发展与完善，国内外已有许多专家学者正积极探寻将噪声监测与物联网、GIS、建筑信息模型、云平台、大数据分析等信息技术融合相的解决方案，以优化噪声监测方法，全面提升噪声监测水平。
2钢箱梁桥计算参数及预测模型建立2.1钢箱梁桥结构噪声模型的建立本文首先建立频域内车辆、轨道以及桥梁的耦合作用模型，以MATLAB程序求解频域内的动态轮轨作用力以及传递至桥梁的动态荷载，得到输入桥梁的机理荷载。
在VAOne软件中建立钢桥的统计能量分析预测模型，将频域内传递至桥梁的荷载，以荷载谱的形式输入至VAOne软件中的钢桥统计能量分析模型，进而对钢梁结构噪声进行预测。
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施城市轨道交通是城市公共交通系统中的重要组成部分，如地铁、有轨电车等。
其建设和运营对城市环境产生了一定的噪声和振动。
这些噪声和振动不仅影响了周围居民的生活质量，也会对建筑物、道路和地下管线等设施造成损害。
控制城市轨道交通的噪声和振动对于城市环境保护和居民健康至关重要。
1. 城市轨道交通的噪声与振动来源城市轨道交通的噪声主要来源于列车行驶时的轮轨摩擦、列车牵引和制动系统、隧道通风系统以及车站乘客活动等。
在地铁和有轨电车的运行过程中，列车行驶时的轮轨摩擦是主要的噪声来源。
列车牵引和制动系统的运行也会产生一定的噪声。
而振动则主要由列车行驶时的轮轨交会引起，同时也会受到列车的牵引和制动力影响。
2. 城市轨道交通噪声与振动对城市环境和居民健康的影响城市轨道交通的噪声和振动对周围居民的健康和生活质量产生了一定的影响。
噪声对人体的影响主要表现为耳朵疾病、心理健康问题和睡眠障碍等。
长期暴露在噪声环境中会增加人们患上心脏病、高血压等心血管疾病的风险。
而振动能直接作用于人体，造成人体局部振动，导致疲劳和不适感，长期暴露还可能引发骨骼、关节等伤害。
城市轨道交通的噪声和振动也会影响周围的建筑物、地下管线等结构，使其受到破坏。
3. 城市轨道交通噪声与振动的控制措施为了有效控制城市轨道交通的噪声和振动，可以采取以下措施：(1) 优化轨道和车辆设计。
通过改进轨道和车辆的减振和隔声性能，减少列车行驶时的轮轨摩擦和制动噪声，降低振动。
(2) 采取隔音隔振措施。
在轨道、车站和隧道等重要区域设置隔音隔振设施，减少噪声和振动的传播。
如在轨道旁设置隔音墙、在隧道内安装减振装置等。
(3) 控制列车运行速度。
适当控制列车的运行速度，减少车辆行驶时的轮轨摩擦和制动噪声，同时减小列车通过时的振动影响。
(4) 定期检测和维护轨道和车辆。
进行定期的轨道和车辆检测和维护，确保轨道和车辆的良好运行状态，减少不正常噪声和振动的产生。
城市轨道交通噪声预测方法
城市轨道交通噪声预测方法
城市轨道交通噪声预测方法有以下几种：
1. 建立数学模型：根据城市轨道交通的具体情况，采用数学模型对噪声进行预测。
数学模型可以根据历史数据、线路走向、车速等参数建立，通过模型计算出噪声的传播距离、强度等信息，从而预测城市轨道交通在不同地点的噪声污染程度。
2. 现场实测：在城市轨道交通通过的路段进行实测，获得噪声数据并分析，从而得出预测结果。
实测数据可以通过计算机模拟来分析和预测。
3. 软件模拟：利用计算机软件模拟城市轨道交通行驶所产生的噪声，对其传播特征进行计算和预测。
软件模拟可以将多种参数考虑在内，从而更准确地预测噪声的传播情况。
以上三种方法都有其优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法进行预测。
在实际工程中，一般采用数学模型和现场实测相结合的方法进行噪声预测。
城市轨道交通车站站台噪音的评价与分析
城市轨道交通车站站台噪音的评价与分析城市轨道交通带来快捷、方便、绿色出行的同时，其噪声问题也为出行带来了隐患，能否正确、科学地评价我国现存车站噪声并将噪声控制在允许范围内已成为关键。
本篇论文以上海某地铁线路为例，在大量采集噪声数据的基础之上结合车站环境与车站形式等因素对轨道交通噪声评价标准、评价结果进行探讨，并提出噪声防治措施。
标签：轨道交通；噪声；评价近年来，我国城市轨道交通正构织一张覆盖面广的快速交通出行网，截至2013年末全国有16个城市建成轨道交通线路长度2213公里，35个城市在建轨道交通线路长度2760公里。
城市轨道交通作为城市的大动脉，在带动城市经济发展，实现快捷、方便、绿色出行等方面的贡献不容小觑，但随之而来的噪声等污染问题成为了新焦点，尤其是站台噪声和车厢噪声带来的隐患。
发表在纽约医学院出版的《城市卫生杂志》上的一项对纽约公交系统噪声级的调查显示公众对地铁噪声级的接触可能会超出世卫组织（WHO）和美国环境保护署（EPA）制定的标准。
只要接触纽约公交系统现存的噪音30分钟，便可能导致噪声性听损。
因此，解决城市轨道交通所带来的噪声问题亟不可待。
1 国内外噪声评价标准1.1 国外噪声评价标准目前，国际上还没有一套标准的城市轨道交通噪声的评价方法和指标，各国都独自制定各有特色的标准。
由于发展城市轨道交通较早，日本、欧洲发达国家和美国在噪声预测方面研究较为全面。
德国的Schall03，英国的CoRTN，日本的以1980年日本铁道综合技术研究所石井子安的预测而延伸开来的预测方法，美国于2005年发布的《联邦公共交通工程噪声、振动环境影响评价标准》。
如表1所示，各国的研究方法实则类似，其数学模型大同小异，仅仅差异于参数、影响因素等。
表1 部分国家轨道交通噪声评价标准/dB（A）1.2 国内噪声评价标准我国在这方面所制定出的标准有《城市区域环境噪声标准》（GB 3096-82）、《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB 12525-90）和《城市轨道交通车辆噪声限值和测量方法》（GB 14892-2006）等，见表2和表3。
城市轨道车辆模态分析与噪声预测
Analysis of Vibration Modes and Prediction of Interior Noise of Urban Railway Vehicle
YANG JIAN , ZUO Yan-yan , CHANG Qing-bin
( Institute of Noise and Vibration, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, Jiangsu China )
Key words : acoustics ; FEM ; structure modal analysis ; acoustic modal analysis ; sound field distribution
轨道客车车身结构模态参数反映轨道客车车身 结 构 的 固 有 振 动 特 性 ，对 车 内 的 噪 声 有 重 要 影 响 [1 ，2]。当轮轨和牵引电机作用的载荷通过转向架 传递到车身上时，激发车身壁板振动，结构的振动会 与车厢空腔声压相耦合，形成车厢内的空腔共鸣，从 而增大车内噪声，特别是当结构的某阶振动模态与 空腔的某阶声学模态一致时，更会造成车内极大的 声压 [3]。因而车身结构模态分析是轨道客车噪声预 测与控制的一个重要环节，准确计算车身结构模态 以及车厢空腔声学模态参数，包括固有频率、阻尼系 数以及振型等,为分析识别声源、壁板声学贡献分 析、噪声预测控制提供依据。本文建立了轨道车辆 车体结构和车内空腔的有限元模型，对车体结构和 车内声学空腔的模态进行了研究，另外，对车体结构
模态振型 车尾端墙局部振动 车体一阶横向弯曲振动 车尾端墙局部振动 车体一阶扭转振动 端墙延纵向对称面反向振动 端墙延纵向对称面反向振动 车体一阶垂向弯曲振动 车顶一阶垂向弯曲振动 车顶二阶垂向弯曲振动
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施
浅析城市轨道交通的噪声与振动及其控制措施随着城市规划的不断发展和城市化的加速，城市轨道交通已经成为现代城市公共交通的重要组成部分。
但是，城市轨道交通所带来的噪声和振动问题成为了制约其发展的重要因素之一，不仅对周围居民的生活产生了不良影响，也可能危及轨道交通设施的运行安全和寿命。
因此，如何控制城市轨道交通的噪声和振动，已经成为当前轨道交通发展的重要课题之一。
城市轨道交通所产生的噪声主要包括轮轨噪声、机车噪声、制动噪声等。
轮轨噪声是由列车轮对和轨道之间的摩擦所引起的噪声。
机车噪声来自列车机车本身，其中包括发动机、风扇、空调机组等设备的噪声。
制动噪声则是列车刹车/制动过程中产生的噪声。
城市轨道交通所带来的振动主要包括轨道振动和接触线振动。
其中，轨道振动是由列车在轨道上运行时所产生的振动，主要由轮轨动力作用引起。
接触线振动则是由电动机组通过接触线向列车提供动力，产生的振动。
这些振动会对轨道、桥梁、隧道等轨道交通设施产生不良影响，危及其安全。
为了控制城市轨道交通的噪声和振动问题，需要采取一系列控制措施。
其中，首先要采取的是减速降噪技术。
通过降低列车的运行速度，减少轮轨噪声、机车噪声和制动噪声的产生。
其次，可以采取轮轨减振技术。
通过调整轨道的几何形状和轨距以及改善轮对和轨道之间的摩擦情况，减少轨道振动的发生。
接触线减振技术也是一种常见的减振措施。
通过改善接触线的设计和铺装，减少接触线振动的产生。
同时，合理选用建筑材料、设计合理的隔音隔振结构也可以有效减少城市轨道交通带来的噪声和振动。
除了技术措施外，城市轨道交通的噪声和振动控制还需要政府的政策指导和行业标准的制定支持。
政府应加强对城市轨道交通的噪声和振动管理，引导轨道交通企业优化车辆设计和运行管理，为轨道交通的可持续发展提供保障。
同时，行业标准的制定也是有效实施噪声和振动控制的重要手段之一。
只有建立健全的行业标准体系，才能形成行业共识，促进技术创新，不断完善城市轨道交通的噪声和振动控制技术。
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位 移存 在 一 定 的 比例 关 系 ， 为 固有 振型 。不论 何 称 种 阻尼 情 况 ， 机械 结 构 对外 力 的 响应 都可 以表 示成 由固有 频 率 、 尼 比和 振 型等 模态 参 数 组成 的各阶 阻 振 型模态 的叠加 。系统 的运动 微分 方程 为
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［ ｛） ［ ］ｚ ＝ Ｍ］ ＋ Ｋ ｛｝ ０
（） ２
城市 轨道车 辆模态 分析与 噪声预测
７ ７
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（） ３
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其中 ｛｝ 位 量 幅 ｃ 角 率。 为 移矢 的 值； 为 频 ｏ
高 丁 １ ， 避 免 与 车 辆 振 动 频 率 接 近 或 一 ０Ｈｚ 以
致 。模 态 分析表 明： 体 １ 车 阶垂 向弯 曲振 型频 率 为 １ ． ７高 于 建 议 值 １ 满 足 车 体 动 态 设 计 要 ４１ ７ ０Ｈｚ
求。
３ 车 内空 间声学 模 态分 析
３１ 声学模 态简介 ． 车 内空 间 是 由车 身 壁 板 围成 的 个 封 闭空腔 ， 一
将 式（ ） 入式 （ ） ３代 ２ 得
刚度不足 ， 需要加 强 。第 ８ 阶模 态表现 为车顶与 底
表 １午 体前 １ 阶 结 构 模态 ５
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阶 垂 向弯 曲振动 。车 体 的 １ 阶垂 向弯 曲振动 表现 为
第 １ 阶 模 态 振 型 ， 检 验 车 体 动 态 特 性 的 重 要 指 ３ 是 标， 参照 车体 动态设 计准 则， 通常 建议其 固有频率 应
车 体三 维几 何模 型 。车体 主 要技 术参 数 为 ： 车辆 基
本长度 ２ ． ｍ， ４ 宽度 ３ ２ 车． ８ 本 ｍ。
ｆ ｒｎ ｅ ｕ ｎ ｉ ｓａ ｔ ｔｄ ｂ ｈ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｕ ｂ ｎ ｒ ｉ ｙ ｖ ｈ ｃ ｅａ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉ ｏ ｅｏ ｅｕ ｉ ｒ ｖ ｄ ｓｒ ｃ ｒ ． ｅ ｅ ｔ ｒ ｑ ｅ ｃｅ ｃ ｆ ｕａｅ ｙ ｔ ｅ ｂ ｇ ｅ ｉ ｈ ｒ ａ ａ ｌ ｅ ｉｌ ｒ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｓ ｆ ｈ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｔ ｅ ｗａ ｈ ｈ ｔ ｕ ｕ Ｓ ｍｅｃ ｎ ｌ ｓｏ ｓａｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｒ ｏ ｓ ｂ ｔｍ ｅ ｔ ｆ ｒ ａ ａｌ ｙｖ ｈ ｃｅ ． ｏ ｏ ｃｕ ｉｎ ｎ ｏ ｗａ ｅ ｉ ｌｓ Ｋｅ ｙ ： ｃ ｕ ｔ ｓ Ｆ Ｍ ； ｔ ｃ ｒ ｄ ｌ ｎ ｌ ｓｓ； ｃ ｕ ｔ ｄ ｌ ｎ ｌ ｓｓ； ｏ ｎ ｅ ｄｄ ｓｒｂ ｔ ｎ ａ ｏ ｓｉ ； Ｅ ｃ ｓ ｕ ｔ ｅｍｏ ａ ａｙ ｉ ａ ｏ ｓｉ ｍｏ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｕ ｄ ｆ ｌ ｉｔ ｕ ｉ ｒ ｕ ａ ｃ ａ ｉ ｉ ｏ
腔 受 到壁 板 的激 励 时 ， 声学 共鸣将 导 致恼 人 的低 频
２２ 车体 有限元模 型的建 立 ．
车 体 结构模 型 存 Ｐ ｏ Ｅ中建 立 ， ｒ／ 经过 简 化 处理
以后 以 Ｉ Ｅ Ｇ Ｓ格 式 导 Ｈ ｐ ｒ ｓ ， Ｈ ｐ ｒ ｓ ｙ ｅ ｈ 在 ｙ ｅ Ｍｅｈ中 Ｍｅ 经过 中面 抽取 、 几何 清理 、 网格划 分 ， 后 生成有 限 最 元模型 ， 单元总 数 ｌ４７ ９ 。 １ ６ 个
传递 到车 身上 时 ， 发车 身壁板振 动 ， 激 结构 的振动会 与车 厢 空腔声压 相祸 合 ， 形成车 厢 内的空腔 共鸣 ， 从 而 增大 车 内噪声 ， 别 是 当结 构 的某 阶振 动模 态 与 特 空腔 的某 阶 声学模 态 一 致 时 ， 更会 造 成车 内极 大 的 声压 。因而 车身 结构模 态分 析 是轨道 客 车噪 声预 测 与控 制 的一个 重 要环 节 ， 确计 算 车身 结 构模 态 准
与其 他结 构系统 一样 具有模态 频率和 模态形状 。声
学 系统 的模 态 是 以具体 的声压 分布 为特 征 的。声学
模 态 频率 是声 学共 鸣 频率 ， 频率 处， 内空 间产 在该 车
生声 学 共 鸣， 使得 声 压 放大 。声波 在 某 一声 学 模态
频 率 下在车 内空 间传 播 时， 射波 与 空 间边 界 反射 入
动 沿 车体 中 央断 面对 角线 拉长 、 对角 线缩 短 的凹 凸
振动， 反映 了车 顶与侧 墙连 接薄 弱 。第 １ 阶 模态 为 ０ 车体的１ 阶扭转 振动 ， １ 阶 、５ 第 ４ ｌ 阶为 乍顶的 １ 、 阶 ２
分组成 。车体 全部采用 纵 向宽幅 的中空 多室横 断面
的挤 压 型材 ， 型材 间的连 接 全部 是纵 向焊 接． １ 图 为
以及车 厢空腔 声 学模态参 数 ， 括 固有频 率 、 包 阻尼系
不 同频 率下 的车 内声 场分 布 ， 而 获得 降 低 车 内噪 从
声的参 考依据 。
１ 模 态分 析 理 论
根 据 振 动理 论 ， 自由度 系 统 以某 一 固有频 率 多 振 动 时所 呈现 的振动 形 态称 为 模态 ， 时系 统 各点 此
轨 道客 车车 身结构 模态 参数 反映轨道 客 车车 身 结 构 的 固 有 振 动 特 性 ， 车 内 的 噪 声 有 重 要 影 对
进 行 了改进 ， 比了 改进 前后 的结 构模 态 以及 轨道 对
客 车在 转 向架处载 荷激 励下 引起 的车 身振动 产生 的
响 】 。当轮 轨 和牵 引 电机作 用 的载 荷通 过转 向架
（ ｃ ［ ） ｝ｏｃ＝ ［ ｏ Ｍ］ ｃ ０ 一 ｛ ｓｔ ｏ
式（ ） ４ 在任 何时刻 ｆ 均成立 ， 除去含 ｆ 项得
（ ４）
（ ］ ［ ） ｝０ ［ 一 Ｍ］ 一 Ｋ ｛
ｆ 一 ［ Ｉ０ 【 ］ ＝
（ ５ ）
（） ６
由线性代 数方程 组有非零 解充分 必要条件 ：
“ 轰鸣 ” 噪声 ， 对乘客 的舒适性 有很 大的影 响 ， 内声 车 学设 计 时应 尽量 避 免 。在轨 道车 辆 设计 阶段 ， 内 车
通 过 求解 可 得 一 组 离散 根 ｃ ｉ ， ， 力 ， 入 ｏ ＝１ ２ …， ） 代 （
式（） ４ 可得对应的矢量 ｛ （ ，， ｎ ， ｉ ２ …，） ｃ 和 ＝１ ｏ
｛ 即为结构的固有频率和对应的固有振型。 ｝
２ 车体 结 构模 态分 析
架 反相位 地 沿车 体 的 ｌ 阶横 向弯 曲加上 底架 扭转振 ２１ 车体简 介 ． 所研 究 的地 铁 车辆 为 Ａ型 铝合 金 车体 ， 体 采 车 用挤压 型材结 构 ， 主要 有底架 、 车顶 、 侧墙 、 端墙 四部
摘 要： 建立城市轨道车辆车体结构和车 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 行研 究 。 对 车 体 结 构 进 行 改 进 ， 比 改 进前 后 的 结 构 模 态 以及 轨 道 客 车 在 转 向架 激励 下 车 身 结 构 振 动 产 对 生 的不 同频 率 下 的车 内声 场 分 布 ， 得 降低 车 内噪 声 的 参 考 依据 。 获
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移 ；Ｆ｝ ｛ 为载荷 向量 。求解系统的固有频率和 固有
振型时， 由于 结构 的 阻尼 对其 模 态 频率 及 振 型 的影
响很小 ， 以忽略 不计 ， 可 因此 系统 的 自由振动 方程 可 简化 为
士，目前从事车辆噪声与振动控制 、 结构动态特性
研究 。
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２ １年 ６ ０１ 月
噪
声
与
振
动
控
制
第３ 期
文 章编 号： ０ ６ １５ （０ １ ３０ ７ ４ １ ０ ．３ ５２ １） ．０ ６０ ０
城 市轨 道 车辆 模 态 分析 与噪声 预 测
杨 建 ， 左言言 ， 常庆斌
（ 江苏大学 振动噪声研究所，江苏 镇江 ２２ １ １０ ３）
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ｌ 下 体 维 儿 ｛Ｊ 犁 口模
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而 成 的 反射 波 相 互 叠加 或 消减， 在 同位 置 处 产 生
不 同的 声 压分 布， 之 为 声学 模态 。 当一 典型 的空 称
收 稿 日期 ： ０ ０１．８ 修 改 日期 ：０ ０ｌ．９ ２ １ —００ ； ２ １一１２ 资助 项 目 ： 苏 省 自然 科 学 基 金 （ Ｋ ０ ９ １ ） 江 Ｂ ２ ０ ２ ２ 作者简介 ： 杨 建 （９ ４一 ， ， 南 省 信 阳市 平 桥 区 人 ， １８ ） 男 河 硕