内外温差对高速列车层合板声振特性影响分析

摘要

为了研究车厢内外温差对广温域服役环境下的高速列车噪声的影响,基于中厚板理论和模态叠加法,建立考虑车厢内外大温差情况下的高速列车层合板声振特性预测分析模型,模型中,温度影响主要通过将热应力等效为层合板附加薄膜应力,计算其振动位移和速度响应,然后利用Rayleigh积分得出在层合板上方场点的声压级,从而得到考虑车厢内外温差的高速列车层合板结构受单位简谐载荷作用下的振动和声辐射特性.结果表明:高速列车层合板车厢外侧的温度升高会产生热应力,导致其固有频率降低,同时使层合板的振动响应、辐射声压级的波峰向低频移动,各响应幅值上升,其中以初阶固有频率最为显著,当忽略车厢内外温差时,误差最大可达2.9 dB,且单侧温度从-50 oC升到50 oC,初阶固有频率降低39.5％,辐射声压级总值增加5.0 dB.相关理论可为广温域服役环境下的高速列车车体减振降噪提供依据.