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。