Page 137 - 应用声学2019年第5期
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第 38 卷 第 5 期            刘世亮等: 阻尼贴片式高速列车车轮振动声辐射试验分析                                          889


                                                     表 1   模态阻尼比
                                              Table 1 Modal damping ratio
                     模态振型        标准车轮                   W1 车轮                     W2 车轮
                     (m, n)   固有      模态        固有      模态       阻尼比        固有      模态       阻尼比
                             频率/Hz  阻尼比/%     频率/Hz   阻尼比/% 相对增幅/%         频率/Hz  阻尼比/% 相对增幅/%
                      (0, 2)  350      0.2      349     0.315     58        350     0.248     24
                      (1, 1)  750     0.093     745     0.697     649       747     0.771     729
                      (0, 3)  967     0.05      966     0.114     128       967     0.121     142
                      (r, 2)  1561    0.04      1546    0.602    1405       1547     0.4      900
                      (1, 2)  1602    0.043     1622    0.409     851       1623    0.42      877
                      (0, 4)  1762    0.029     1761    0.071     145       1761    0.074     155
                      (r, 1)  1834    0.044     1821    0.644    1364       1826    1.22     2673
                      (1, 3)  2305    0.044     2242    0.666    1414       2251    0.793    1702
                      (r, 3)  2406    0.023     2439    0.462    1909       2444    0.427    1757
                      (0, 5)  2656    0.02      2653    0.068     240       2654    0.072     260
                      (r, 0)  2773    0.028     2755    0.462    1550       2761    0.511    1725
                      (1, 4)  2838    0.14      2864    0.409     192       2867    0.555     296
                      (r, 4)  3010    0.024     3059    0.462    1825       3066    0.419    1646
                      (1, 5)  3410    0.027     3313    0.995    3585       3486    0.667    2370
                      (0, 6)  3601    0.015     3595    0.104     593       3596    0.113     653
                      (r, 5)  3693    0.015     3743    0.418    2687       3751    0.383    2453
                      (1, 6)  4053    0.027     4031    0.466    1626       4040    0.473    1652
                      (r, 6)  4470    0.012     4514    0.593    4842       4524    0.573    4675
                      (0, 7)  4558    0.018     4670    0.716    3878       4684    0.839    4561
                      (r, 7)  5330    0.017     5375    0.427    2412       5380    0.279    1541














                                    (a) PATRAN͌ᄾവی                 (b) VIRTUAL.LAB͌ᄾവی

                                                     图 7  仿真预测模型
                                              Fig. 7 Simulation prediction model

             2.2 振动特性仿真分析                                      U 1 为实位移向量,U 2 为虚位移向量。
                 谐响应分析用于确定线性结构在承受随时间
                                                               2.3  降噪试验
             按正弦 (简谐) 规律变化的载荷时的稳态响应,目的
                                                                   试验在半消声室内进行,将车轮通过弹性绳自
             在于计算出结构在几种频率下的响应值频率的曲
                                                               由悬挂在悬臂梁上,如图8所示。并且以无阻尼标准
             线,如加速度频谱、速度、位移曲线等,从曲线上寻找
                                                               车轮作为参考对象,进行试验对比。测试方法参见
             峰值响应。谐响应分析运动方程的表达式如下:
                                                               GB/T 6882–2016标准中的半消声室20点半球包络
                    2
                 (−ω {M} + iω{C} + {K})({U 1 } + i{U 2 })
                                                               面声源声功率测试方法,车轮的激励方式采用落球
              = {F 1 } + i{F 2 },                       (1)    激励,即用直径 25 mm 的钢球从滑道滑下,自滑道
             式(1)中,ω 为施加于结构上的圆频率;M 为结构质                        末端水平飞出并分别击打车轮的径向踏面位置和
             量矩阵;i 为虚数单位;C 为结构阻尼矩阵;K 为结                        轴向轮辋位置,从而模拟车轮在钢轨上直行及过曲
             构刚度矩阵;F 1 为实荷载向量,F 2 为虚荷载向量;                      线时受到的径向和轴向激励,如图9所示。
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