基于预应力的高速列车车轮振动声辐射特性
China Railway Science（2019）
摘要
针对车轮的实际运行工况,将受轮轴过盈装配、轴重产生的轮轨静态力和车轮高速旋转产生的离心力作为车轮预应力;以复兴号高速动车组拖车车轮为例,先利用有限元软件ANSYS建立基于预应力的车轮非线性接触有限元模型,对其进行静力学分析、模态分析和频响分析,再将有限元分析得到的车轮位移导纳结果作为振动声辐射耦合分析的边界条件,采用声学软件Virtual.lab Acoustic建立车轮边界元模型,对比研究有无预应力下的高速列车车轮振动的声功率级、声辐射效率和声辐射指向性等声辐射特性.结果 表明:基于预应力的车轮非线性有限元模型可相对准确地反映车轮的实际边界状态;由于考虑预应力,高速列车车轮的本征特性和振动响应均有所改变,直接影响车轮的振动声辐射特性,有无预应力下的振动声辐射特性具有显著差异,考虑预应力因素下进行高速列车车轮振动声辐射特性分析更准确.
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