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高速列车声学设计集成技术研究及样车研制

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成果主要完成人

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项目概况

项目概况

中车长春轨道客车股份有限公司针对高速列车减振降噪关键技术进行了深入研究,包括:车辆仿真分析技术与声学优化、材料及关键结构的试验及评价优选、关键子系统如车门、内风挡、牵引电机冷却装置的减振降噪技术等。建立了高速列车低噪声设计开发技术平台,编制了高速列车降噪材料相关评价和选用准则、高速列车振动噪声测试分析规范、高速列车关键部件低噪声设计规范,完成了高速列车声学设计集成技术研究。所研制的高声学舒适性高速列车样车的司机室、观光区与CRH380BL车相比降噪3dB (A)。取得的主要研究成果及结论包括:

1搭建高速列车声学设计技术平台。建立了高速列车低噪声设计开发技术平台,内容包含:高速列车声学设计技术规范、高速列车声学设计流程、声学数据库、声学仿真分析技术、声学仿真分析技术,应用该平台能够完成高速列车声学设计、试验、分析等工作

(2完成列车车体板件的声辐射效率仿真与试验研究,并对其实施主动与被动优化,提升板件的声学性能,从而降低车体结构响应与车内噪声。

(3)CRH380B高寒动车组内装材料进行了声学试验评价分析CRH380B高寒动车组内装材料声学试验的具体要求

4对高速列车的关键部件进行了优化设计研究,包括:车门、风挡、受电弓导流罩、牵引系统冷却装置。①开发了PET泡沫+隔声毡的高速列车车门声学优化方案,车门隔声量达到34dB采用在内风挡外折棚棚布内侧每圈粘接一层2.5mm 厚的防火、隔音材料优化措施。隔声测试结果表明,新型内风挡隔声量比原有内风挡明显提高,最大提高3.8dB③以直行升弓状态为基准,开发了新型受电弓导流罩声学优化方案,其表面测点的平均降噪量达到9.5dB。外场测点的测试结果,平均降噪量达到1.6dBA对高速列车牵引系统冷却装置结构进行减振降噪研究,采用优化方案降低冷却装置噪声水平测试结果表明,降噪处理方案对牵引变流器冷却单元的车外噪声抑制效果约为总值降低1.6dBA;噪声显著频段500Hz处,降噪量约有3dBA;显著的频段250Hz处,降噪量约有4dBA,达到设计要求。

5)完成CRH380B高寒动车组各车厢有限元模型的搭建和模态分析对相似结构实施归类化,使模型结构清晰,便于装配及后续分析。

6)制定低噪声高速列车样车的声学设计方案,完成车辆设计,并制造低噪声高速列车样车。低噪声高速列车样车基于CRH380BL平台进行设计的CRH380BL高速列车内装结构方案的基础上,对高速列车的内装材料进行评价与优选,增加高速列车样车的隔声、吸声性能,对关键子系统进行声学优化与改进,进一步增强其声学性能,同时,增强车辆的密封性能和减振性能。对司机室、各车地板、受电弓平台下表面及侧墙内装结构进行声学优化,增加高效吸音、隔热材料,车内其它部位采用隔断热桥结构优化。低噪声高速列车样车的司机室和观光区进行噪声测试,测试结果表明,车辆以350km/h速度运行时,司机室和观光区的噪声水平分别低于CRH380BL 3 dB(A),达到优化设计要求。