600km/h真空管高速列車車內(nèi)氣動(dòng)噪聲仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-10 06:08
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高,人們對(duì)運(yùn)輸?shù)目旖菪、便利性、舒適性提出了越來越高的要求,目前的運(yùn)輸狀況已經(jīng)逐漸不能滿足人們對(duì)于出行的高要求。由于地面高速交通工具的運(yùn)行會(huì)受到地表稠密大氣的影響,列車的最高經(jīng)濟(jì)速度一般不會(huì)超過400km/h。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,列車所受到的氣動(dòng)阻力與列車運(yùn)行速度的平方成正比,列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲與速度的6次方到8次方成正比。因此,若要在地表實(shí)現(xiàn)列車超高速運(yùn)行,真空管道高速列車是一種極具潛力的發(fā)展方向。由于真空管道列車并不向外輻射噪聲,因此氣動(dòng)噪聲對(duì)車內(nèi)噪聲狀況的影響就成了真空管道列車研究的重點(diǎn)。本文主要運(yùn)行仿真分析及試驗(yàn)驗(yàn)證的手段進(jìn)行了真空管道列車在低壓下的氣動(dòng)阻力特性分析、近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲分析、氣動(dòng)噪聲源提取、材料隔聲量仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證、車內(nèi)氣動(dòng)噪聲分析。其中完成的工作主要有:(1)利用流體聲學(xué)及氣動(dòng)聲學(xué)的基本理論,分析列車氣動(dòng)噪聲的來源,得出了列車表面脈動(dòng)壓力是引起列車氣動(dòng)噪聲最主要的因素的結(jié)論。(2)進(jìn)行高速列車氣動(dòng)阻力特性分析。建立真空管道高速列車模型,研究管道的阻塞比、大氣壓強(qiáng)、速度對(duì)空氣阻力的影響規(guī)律。(3)進(jìn)行列車近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲分析。用CATIA建立管道...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 氣動(dòng)噪聲研究狀況
1.2.1 氣動(dòng)噪聲研究方法
1.2.2 國外研究狀況
1.2.3 國內(nèi)研究狀況
1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容
2 氣動(dòng)噪聲基礎(chǔ)理論概述
2.1 計(jì)算流體力學(xué)基本理論
2.1.1 流體力學(xué)基本方程
2.1.2 湍流模型
2.1.3 計(jì)算流體力學(xué)分析技術(shù)
2.1.4 流場(chǎng)中聲源分類
2.2 氣動(dòng)聲學(xué)基本理論
2.2.1 Lighthill波動(dòng)方程
2.2.2 Curle方程
2.2.3 FW-H方程
2.3 高速列車氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)
2.4 本章小結(jié)
3 真空管道高速列車氣動(dòng)性能分析
3.1 列車空氣阻力
3.2 列車空氣動(dòng)力學(xué)模型
3.2.1 流體模型
3.2.2 數(shù)值模型
3.3 空氣阻力特性分析
3.3.1 阻塞比對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.3.2 氣壓對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.3.3 速度對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.4 本章小結(jié)
4 真空管高速列車近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲分析
4.1 真空管高速列車物理建模
4.1.1 列車物理模型建立
4.1.2 列車計(jì)算域確定
4.1.3 網(wǎng)格劃分
4.2 近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲數(shù)值分析
4.2.1 求解計(jì)算設(shè)定
4.2.2 列車周圍流場(chǎng)分析
4.2.3 列車氣動(dòng)噪聲頻譜分析
4.3 本章小結(jié)
5 車體材料隔聲量的仿真與試驗(yàn)
5.1 隔聲理論基礎(chǔ)
5.1.1 聲學(xué)基本概念
5.1.2 隔聲性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.2 隔聲量測(cè)量方法及原理
5.2.1 混響室法
5.2.2 駐波管法
5.3 鋁合金材料隔聲量的試驗(yàn)
5.3.1 測(cè)試設(shè)備介紹
5.3.2 操作步驟
5.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 鋁合金材料隔聲量的仿真
5.4.1 理論研究方法
5.4.2 駐波管聲學(xué)模型的建立
5.4.3 仿真結(jié)果分析
5.4.4 對(duì)比結(jié)果分析
5.5 車體及內(nèi)飾材料隔聲量仿真
5.6 本章小節(jié)
6 真空管道高速列車車內(nèi)氣動(dòng)噪聲分析
6.1 統(tǒng)計(jì)能量分析法
6.1.1 統(tǒng)計(jì)能量分析法含義
6.1.2 子系統(tǒng)間功率流方程
6.1.3 統(tǒng)計(jì)能量分析法步驟
6.2 模型建立
6.2.1 車身結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的建立
6.2.2 車內(nèi)聲腔子系統(tǒng)的建立
6.2.3 子系統(tǒng)的連接
6.2.4 統(tǒng)計(jì)能量分析輸入激勵(lì)
6.3 列車車內(nèi)氣動(dòng)噪聲分析
6.4 本章小節(jié)
7 結(jié)論
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3178836
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 氣動(dòng)噪聲研究狀況
1.2.1 氣動(dòng)噪聲研究方法
1.2.2 國外研究狀況
1.2.3 國內(nèi)研究狀況
1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容
2 氣動(dòng)噪聲基礎(chǔ)理論概述
2.1 計(jì)算流體力學(xué)基本理論
2.1.1 流體力學(xué)基本方程
2.1.2 湍流模型
2.1.3 計(jì)算流體力學(xué)分析技術(shù)
2.1.4 流場(chǎng)中聲源分類
2.2 氣動(dòng)聲學(xué)基本理論
2.2.1 Lighthill波動(dòng)方程
2.2.2 Curle方程
2.2.3 FW-H方程
2.3 高速列車氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)
2.4 本章小結(jié)
3 真空管道高速列車氣動(dòng)性能分析
3.1 列車空氣阻力
3.2 列車空氣動(dòng)力學(xué)模型
3.2.1 流體模型
3.2.2 數(shù)值模型
3.3 空氣阻力特性分析
3.3.1 阻塞比對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.3.2 氣壓對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.3.3 速度對(duì)列車氣動(dòng)特性影響分析
3.4 本章小結(jié)
4 真空管高速列車近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲分析
4.1 真空管高速列車物理建模
4.1.1 列車物理模型建立
4.1.2 列車計(jì)算域確定
4.1.3 網(wǎng)格劃分
4.2 近場(chǎng)氣動(dòng)噪聲數(shù)值分析
4.2.1 求解計(jì)算設(shè)定
4.2.2 列車周圍流場(chǎng)分析
4.2.3 列車氣動(dòng)噪聲頻譜分析
4.3 本章小結(jié)
5 車體材料隔聲量的仿真與試驗(yàn)
5.1 隔聲理論基礎(chǔ)
5.1.1 聲學(xué)基本概念
5.1.2 隔聲性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.2 隔聲量測(cè)量方法及原理
5.2.1 混響室法
5.2.2 駐波管法
5.3 鋁合金材料隔聲量的試驗(yàn)
5.3.1 測(cè)試設(shè)備介紹
5.3.2 操作步驟
5.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 鋁合金材料隔聲量的仿真
5.4.1 理論研究方法
5.4.2 駐波管聲學(xué)模型的建立
5.4.3 仿真結(jié)果分析
5.4.4 對(duì)比結(jié)果分析
5.5 車體及內(nèi)飾材料隔聲量仿真
5.6 本章小節(jié)
6 真空管道高速列車車內(nèi)氣動(dòng)噪聲分析
6.1 統(tǒng)計(jì)能量分析法
6.1.1 統(tǒng)計(jì)能量分析法含義
6.1.2 子系統(tǒng)間功率流方程
6.1.3 統(tǒng)計(jì)能量分析法步驟
6.2 模型建立
6.2.1 車身結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的建立
6.2.2 車內(nèi)聲腔子系統(tǒng)的建立
6.2.3 子系統(tǒng)的連接
6.2.4 統(tǒng)計(jì)能量分析輸入激勵(lì)
6.3 列車車內(nèi)氣動(dòng)噪聲分析
6.4 本章小節(jié)
7 結(jié)論
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3178836
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