Page 71 - 《应用声学》2020年第5期

第 39 卷 第 5 期 唐昭等： 复式降噪块地铁车轮减振降噪特性 713

式降噪块主要削减了 1480 Hz、2210 Hz、2930 Hz、
3 车轮振动声辐射分析
3010 Hz、3940 Hz和4940 Hz 等频率处的振动水平。
图9给出了轴向激励下，车轮W0、W1、W2和W3在
3.1 复式降噪块对振动的影响
轮辋位置的振动级频谱特性，由图 9 可见复式降噪
在半消声室内、车轮自由悬挂状态下，对 W0、
块主要削减了 480 Hz、1200 Hz、2120 Hz、3190 Hz、
W1、W2 和 W3 车轮分别进行落球撞击下的车轮振
4275 Hz 和5330 Hz等频率处的振动水平。
动特性试验，测试现场如图 7 所示。由图 3 可见，F 1
和 F 2 分别为径向和轴向激励点，4 个加速度计测点 40 W0
W1
↼r֒↽
分别布置在辐板-1、辐板-2、轮辋和踏面处。 20 ↼r֒↽ ↼r֒↽ ↼r֒↽ ↼r֒↽ ↼r֒↽ W2
ҫᤴएጟL A /dB -20 0
W3

-40
-60

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
ᮠဋf/Hz

图 8 径向激励 -踏面位置振动级频谱
图 7 落球试验现场 Fig. 8 Vibration level spectrum of tread position
Fig. 7 Falling ball test site under radial excitation
40
表2给出了W0、W1、W2和W3不同位置处4 s W0
(0,5) W1
(0,3) (0,4) (0,6) (0,7)
衰减时间内的振动级总值。由表2可知，对于径向激 20 (0,2) W2
W3
励，W0 车轮振动最大位置在踏面，W1、W2 和 W3 0
车轮振动最大位置均在辐板 1，降幅最明显的位置
均在踏面；对于轴向激励，W0 车轮振动最大位置在 ҫᤴएጟL A /dB -20
轮辋，W1、W2 和 W3 车轮振动最大位置均在踏面， -40
降幅最明显的位置均在轮辋。由以上结果可知，车
-60
轮踏面和轮辋处的减振效果最为显著。其中，W3车
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
轮减振效果最为显著，W2次之，W1最弱。 ᮠဋf/Hz
图 8 给出了径向激励下，车轮 W0、W1、W2 和
图 9 轴向激励 -轮辋位置振动级频谱
W3 在踏面位置的振动级频谱特性，由图 8 可见复 Fig. 9 Vibration level spectrum of wheel rim po-

sition under axial excitation
表 2 车轮振动级总值表
3.2 复式降噪块对声辐射的影响
Table 2 Value of vibration level on wheels
根据 ISO 3745–2012 [10] 标准中 20 点法的 1/2
径向激励/dB 轴向激励/dB 球 面 测 点 布 置， 在 半 球 形 包 络 面 上 安 装 20 个
辐板 1 辐板 2 轮辋 踏面 辐板 1 辐板 2 轮辋 踏面 B&K4958 型号传声器，对 W0、W1、W2 和 W3 车
W0 车轮 39.1 38.7 36.2 39.4 38.2 41.3 42.5 38.3 轮分别进行落球撞击下的声辐射特性试验。记录落
W1 车轮 30.9 30.6 30.2 28.9 33.2 33.0 33.8 35.2 球撞击过程中半球形包络面上 20 个声学传声器处
减振量 8.2 8.1 6.0 10.5 5.0 8.3 8.7 3.1 的响应，根据公式 (1) 计算得到各测点的辐射声能
W2 车轮 30.8 30.0 29.8 28.2 33.0 32.8 33.6 36.0 量级，测试、分析和比较复式降噪块对自由状态下
减振量 8.3 8.7 6.4 11.2 5.2 8.5 8.9 2.3 车轮声辐射的抑制效果。
( )
W3 车轮 30.7 30.2 30.6 27.1 32.6 32.5 33.4 35.0 S 2
¯
L J = L E + 10 lg + C 1 + C 2 + C 3 , (1)
减振量 8.4 8.5 5.6 12.3 5.6 8.8 9.1 3.3 S 0