高速列车转向架区气动噪声分离研究

高速列车转向架区的噪声包含气动噪声、轮轨噪声和设备（结构）噪声，为了将这几种噪声进行分离，将工况传递路径分析（operational transfer path analysis，简称OTPA）技术用于转向架区气动噪声分离。低速运行工况，转向架区的噪声主要是轮轨噪声和由电机、轴箱、齿轮箱等动力设备产生的结构噪声，气动噪声很小可以忽略不计，通过低速运行工况的传递路径分析可以得到轮轨声和结构声路径的传递函数；高速运行工况，转向架区目标点的噪声是3种噪声贡献叠加的结果，在假定轮轨噪声和结构噪声传递函数不随速度变化的前提下，用低速运行工况下的传递函数可以求得轮轨噪声和结构噪声的贡献量，与目标点总值比较，差异部分即为气动噪声的贡献量。分离结果表明，气动噪声占主导的速度转折点出现在200 km/h，350 km/h速度级下气动噪声的贡献量达到60%，轮轨噪声的贡献量约为30%，仍不可忽略。     

地铁车内噪声影响因素分析与改善

地铁车辆的主要噪声源是轮轨噪声,该噪声经过隧道壁面的反射,在隧道内形成混响声场,然后透过车体结构传递到车内,影响车内乘坐舒适性。研究经典理论和相关标准中对轮轨噪声影响因素的定性论述,通过国内地铁实测数据,定量分析各因素对车内噪声的具体影响程度。在此基础上,提出地铁车内噪声综合控制建议,供地铁线路规划设计参考。     

锥齿行星齿轮传动模态特性分析

根据相对质心的动量矩定理,建立了锥齿行星齿轮传动的多维动力学模型,采用归纳方法研究了模态特性.结果表明:该传动系统的模态可归结为4种典型振动模式,即:轴向平移—扭转、径向平移—扭摆、行星轮及轴向平移振动模式.在轴向平移-扭转振动模式下,中心构件呈现沿轴线方向的平移振动及绕该轴的扭转振动;在径向平移—扭摆振动模式下,中心构件呈现沿径向的平移振动及绕该方向的扭摆振动;在行星轮振动模式下,中心构件均不振动,仅行星轮在振动;在轴向平移振动模式下,中心构件仅呈现沿轴线方向的平移振动,其他方向不存在振动.与上述4种典型振动模式对应的固有频率的重数分别为1,2,N-3及N-2.该研究为锥齿行星传动的动态特性优化奠定了理论基础.     

地铁司机室噪声与钢轨波磨关系的试验与仿真研究

地铁司机室的声学环境对于司机的身心健康以及行车安全至关重要。司机室处于在转向架上方,其噪声主要来源于轮轨噪声,而钢轨波磨是地铁中常见的问题,严重的波磨会显著增大轮轨噪声,从而影响司机室的声学环境。众所周知波磨与车内噪声存在正相关的定性关系,但两者之间的定量关系尚不明确。因此深入地研究钢轨波磨与司机室车内噪声之间的关系,对司机室车内噪声控制至关重要。本文采取了现场试验与仿真计算相结合的研究方法,分析了有无波磨对司机室车内噪声的影响,以及司机室车内噪声与钢轨波磨之间的定量关系。     

基于车内噪声的轨道衰减率限值研究

轨道衰减率是反映钢轨动态特性的重要指标，决定了钢轨的有效声辐射长度，进一步影响轮轨噪声和车内噪声。我国地铁轨道结构型式较多，轨道衰减率也相应地并不统一，目前我国没有轨道衰减率的相关标准，现有的国际轨道衰减率标准并不能与我国车内噪声标准相对应，因此，研究轨道衰减率与车内噪声的内在关联，对基于噪声限值的轨道衰减率控制具有重要意义。首先建立轨道振动预测模型，基于现场测试对模型进行验证，并基于仿真预测分析扣件系统参数对衰减率的影响。根据有限元-边界元方法和轨道衰减率对轮轨噪声的贡献关系，建立基于轨道衰减率的轮轨噪声预测模型；根据线路试验研究，建立轮轨噪声和车内噪声的传递函数，从而采取仿真与试验联合的手段，以轮轨噪声为"桥梁"，建立轨道衰减率和车内噪声的对应关系，根据车内噪声限值，量化分析基于车内噪声控制的轨道衰减率限值，确定较为优化的扣件系统参数。成果可为基于车内噪声的轨道衰减率控制，以及扣件系统参数优化设计提供参考。     

高速列车转向架区气动噪声分离研究

提出了一种基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换时频分析方法，并将该方法用于行星齿轮箱的故障诊断。该时频分析方法通过使用快速路径优化获得瞬时频率变化规律，在短时傅里叶变换过程中自适应的改变时窗长度，从而获得更恰当的时频分辨率。针对行星齿轮箱运行状态不稳定的特点，通过使用笔者提出的时频分析方法可以有效地提取出行星齿轮箱的转速信息，利用参考转速对故障信号角度域重采样和阶次分析，从而实现变转速情况下的行星齿轮箱故障诊断。仿真分析表明，与传统短时傅里叶变换相比基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换得到的时频分布能量更加集中；试验分析证明了基于快速路径优化的自适应短时傅里叶变换方法在行星齿轮箱故障诊断中的有效性。