Page 190 - 《应用声学）》2023年第5期

1082 2023 年 9 月

噪方案，最终车内的噪声下降至 71.3 dBA，达到了
0 引言 舱内降噪目标。

轨道交通作为人们出行的重要方式，乘坐舒适 1 SEA法介绍
性越来越引起人们的重视，尤其是随着运行速度的
提高，车内的噪声问题越来越突出 [1] 。然而由于高 SEA 法是解决复杂系统高频动力学的一个有
速列车结构复杂，传递路径多样，应用试验来确定所 力工具，它通过使用子系统的动力学能量来描述系
有的路径具有较大难度。例如，轨道噪声通过双层 统的状态。模型的外界输入以能量流的形式进入系
地板传递至车内，仅地板结构就有 4 条能量传递路 统，子系统之间的功率流动遵循一定的规律：能量由
径 [2] ，如图 1 所示：(1) 双层墙传递路径；(2) 非共振 高模态能量子结构向低模态能量子结构流动 [3] 。
区传递路径；(3) 共振传递路径；(4) 结构传递路径。 图 2 描述了两个子系统之间的能量传递。构建
能量平衡方程，对于子系统1、子系统2分别分析：
结合统计能量分析(Statistic energy analysis, SEA)
[ ]
模型可以将不同路径的噪声分离出来进而针对主 P 1 = ωη 1 E 1 + ωη 12 n 1 E 1 − E 2 , (1)
n 1 n 2
要贡献路径进行声学设计，提高工作效率。 [ ]
E 2 E 1
P 2 = ωη 2 E 2 + ωη 21 n 2 − , (2)
n 2 n 1
ܱڡ౜ ቇඡࡏ Яᜉڡ౜
其中，P 1 为输入能量，ω 为分析频段的中心频率，η i
ܱڡ౜ Яᜉڡ౜
为阻尼损失因子，η ij 为耦合损失因子，n i 为模态密
ŀ 度，E i 为子系统的能量。
Ł

P  P 
ᢼʾ٪ܦ ଌԪࠉ
ł
ቇඡࡏ
E  E 
Яᜉ
ڡ౜
ܱڡ౜
ŀ ԥࡏܗ͜᤬᡹य़ ωη E  ωη E 
Ł ᭤С૝͜᤬᡹य़
Ń ł С૝͜᤬᡹य़
ፇ౞ᤌଌ Ń ፇ౞͜᤬᡹य़ 图 2 两个子系统之间的能量流传递
Fig. 2 Energy transfer of two subsystems
图 1 双层地板的能量传递路径
对于多个子系统可以建立能量传递矩阵：
Fig. 1 Energy transfer paths of double floor
   
E 1 /n P 1
某 高 铁 在 运 行 过 程 中 商 务 区 的 噪 声 达 到    




 · · ·   · · · 
75.1 dBA，超出了设计目标，需要分析噪声来源， ω [A]   =   , (3)
   
进行声学设计来对车内进行降噪。本文使用SEA法  · · ·   · · · 




对商务区进行声学建模，通过试验验证模型，进而分 E k /n k P k
析噪声传递路径并针对主要噪声路径设计减振降 其中，[A]为阻尼矩阵，可以表示为
 ( ) 
∑
η 1 + η 1i n 1 −η 12 n 1 · · · −η 1k n 1
i=1
 
 
( )
 ∑ 
 −η 21 n 2 η 2 + η 2i n 2 · · · · · · 
 i=2 
[A] =   . (4)
 
 
· · · · · · · · · · · ·
 
 
 ( ) 
∑
−η k1 n k · · · · · · η k + η ki n k
i=k