高速列车车头蒙皮敷设阻尼与加筋复合结构减振效果分析

摘要

近年来随着高速列车运行速度的提高，列车车身的振动噪声问题日益成为人们关注的重点，并在很大程度上影响着列车行驶速度的提高和列车的舒适性，其中司机室振动为高速列车振动噪声的重要组成部分。虽然对司机室从结构和阻尼等做了很多减振降噪处理，但仍不能达到要求，列车司机室的振动对车乘人员及车内精密设备可靠运行带来了严重的影响。本文基于CRH6车型，从车头蒙皮结构出发，研究减小司机室振动的方案，并与现有结构及阻尼浆的减振效果作对比，验证本文所提出的减振方案的优越性及可行性。
　　本文采用有限元软件 Virtual.Lab对不同尺寸、形状、布置形式的加筋模型板进行了振动响应分析，研究了筋板尺寸、形状及布置形式对模型板减振效果的影响规律，初步确定模型板的结构：米字形、井字形、加密条形2、倒U2形加筋模型板。
　　分析了约束阻尼结构的减振效果，依据复刚度法得到的约束阻尼结构损耗因子的计算公式绘制结构损耗因子的曲线，根据曲线选取部分参数匹配组合，并基于车头蒙皮原结构对各约束阻尼组合的减振效果进行了分析，研究了刚度参数 Y对约束阻尼减振效果的研究规律，得出对于车头蒙皮结构，当Y取5-7时，敷设约束阻尼可达到较好的减振效果。
　　基于模态位移、板块贡献量、模态应变能原则，对局部敷设约束阻尼的减振效果进行了探究，通过实验对基于模态应变能原则局部敷设约束阻尼的减振效果进行了验证，并分析了切口对约束阻尼减振效果的而影响规律。确定最终依据模态应变能原则进行约束阻尼的敷设。
　　通过对蒙皮结构及附加阻尼结构的减振效果的分析，然后用模型板对综合两种减振措施进行仿真验证。同时对米字形筋板结构的司机室进行模态应变能计算，然后局部敷设组合52的约束阻尼，验证了优化后的蒙皮结构比原结构减振效果提高了10dB。

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第1章 绪 论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

第2章 蒙皮筋板结构减振性能分析

2.1 引言

2.2 模型板振动响应分析

2.3不同厚度、高度加筋模型板振动特性分析

2.4不同形状加筋模型板振动特性分析

2.5不同布置形式加筋模型板振动特性分析

2.6本章小结

第3章阻尼结构材料及尺寸参数匹配分析

3.1引言

3.2阻尼结构减振机理分析

3.3阻尼参数匹配分析

3.4阻尼参数匹配优化

3.5参数匹配有限元分析

3.6本章小结

第4章约束阻尼不同敷设位置减振效果分析

4.1引言

4.2模态分析

4.3模型板板块贡献量分析

4.4模态应变能分析

4.5约束阻尼连续性对减振效果的影响

4.6本章小结

第5章车头蒙皮结构减振效果分析

5.1引言

5.2约束阻尼与加筋板结构综合减振效果分析

5.3高速列车司机室减振效果分析

5.4本章小结

结论

参考文献

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致谢