受电弓区域气动激励特性及其对车内噪声的影响

摘要：

基于三维可压缩黏性流体模型对350 km·h-1速度下受电弓区域的非定常流场进行模拟,分析了受电弓底板上的脉动压力特征;利用波数滤波方法,对底板区域的脉动压力进行分离,得到了对流压力和声学压力,分析了2种压力在波数和频率域的特性;基于统计能量分析方法建立了简化的受电弓区域车内噪声预测模型,分析了2种激励对车内噪声的影响.研究结果表明:受电弓底板上的脉动压力具有显著的低频特性,随着频率升高,受电弓底板上脉动压力的幅值迅速减小;受电弓底架和绝缘子尾涡是影响受电弓底板上脉动压力幅值的主要因素;对350 km·h-1的高速列车气动噪声问题,波数滤波方法能够较好地将2种激励分离;受电弓底板上的声学压力幅值远小于对流压力,主要的差异频段为800～3500 Hz,最大差异接近20 dB,随着频率增加,二者差异变小;虽然声学压力的幅值远小于对流压力,但其对车内噪声的影响却大于对流压力,当频率高于2500 Hz后,声学压力激励导致的车内声压级响应比对流压力高约10～20 dB,这是由于2种激励在波数空间内的能量分布差异,使得声学压力具有更高的透射效率,特别是当频率高于结构的吻合频率后,声压的贡献占绝对优势,对车内噪声的影响不可忽视.

关键词：高速列车、受电弓气动噪声、波数滤波、对流压力、声学压力、统计能量分析、车内噪声

所属期刊栏目：21

分类号：U270.16(车辆工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;国家重点研发计划项目

在线出版日期：2021-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：258-268