一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，將噪聲源分為轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲以及氣動(dòng)噪聲四個(gè)測試區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)空氣聲和結(jié)構(gòu)聲的傳播路徑分別布置測點(diǎn)，采集測點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過聲振傳播路徑分析，將空氣聲和結(jié)構(gòu)聲分離，計(jì)算各噪聲源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量。本發(fā)明可以識(shí)別引起高速動(dòng)車組車內(nèi)噪聲的聲源及振源，確定各聲源及振源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，從根本上實(shí)現(xiàn)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的聲源控制及路徑控制，為高速動(dòng)車組的減振降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
【專利說明】一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噪聲源測試方法，特別涉及一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，屬于軌道交通【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高速動(dòng)車組的噪聲測試主要對車內(nèi)噪聲水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，一般在車內(nèi)座席區(qū)測試距地板面1.2m處布置一個(gè)坐姿的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，在通過臺(tái)和過道區(qū)測試距地板面1.6m處布置一個(gè)站姿的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)；車外測試分別測試距軌道中心25m和7.5m的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。這種噪聲測試方法只能夠較客觀的反應(yīng)車內(nèi)噪聲和車輛輻射噪聲的水平，但是無法識(shí)別高速動(dòng)車組的噪聲源、無法分析各噪聲源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，不能實(shí)現(xiàn)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的聲源控制及路徑控制。
[0003]高速動(dòng)車組運(yùn)行過程中的噪聲源眾多，車外噪聲源主要有輪軌噪聲、電氣設(shè)備噪聲、弓網(wǎng)噪聲、車體表面氣動(dòng)噪聲等。根據(jù)噪聲的傳播路徑，將噪聲分為空氣聲和結(jié)構(gòu)聲兩種，空氣聲是從噪聲源發(fā)出，以聲音的形式傳播到地板、車體側(cè)墻等處，由聲音激發(fā)地板、車體側(cè)墻等車體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)然后向車內(nèi)輻射噪聲。結(jié)構(gòu)聲是從噪聲源發(fā)出，以振動(dòng)的形式傳播到地板、車體側(cè)墻等處，激發(fā)車體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)向車內(nèi)輻射噪聲。根據(jù)空氣聲和結(jié)構(gòu)聲的傳播特點(diǎn)，相應(yīng)的減振降噪措施也會(huì)不同，減小車內(nèi)的空氣聲主要是通過提高車體和內(nèi)飾結(jié)構(gòu)的隔聲量，填充吸聲材料等措施來實(shí)現(xiàn)，而對于結(jié)構(gòu)噪聲主要通過隔振、減小車體及內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。因此研究高速列車的噪聲源辨識(shí)以及貢獻(xiàn)量分析，對高速列車的噪聲控制十分必要，為高速列車的減振降噪設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，可以識(shí)別高速動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)車外的噪聲源及振源，確定各聲源及振源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，為高速列車的減振降噪設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，包括如下步驟:
[0007]將噪聲源分為轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲以及氣動(dòng)噪聲四個(gè)測試區(qū)域；
[0008]在每個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)空氣聲和結(jié)構(gòu)聲的傳播路徑分別布置測點(diǎn)；
[0009]采集測點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過聲振傳播路徑分析，將空氣聲和結(jié)構(gòu)聲分離，計(jì)算各噪聲源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量。
[0010]進(jìn)一步，在上述計(jì)算貢獻(xiàn)量的步驟中，車內(nèi)各噪聲源的貢獻(xiàn)量分析具體包括如下步驟:
[0011]將各測點(diǎn)采集的測試數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)；
[0012]將有效數(shù)據(jù)調(diào)入，進(jìn)行主分量的衰減；[0013]通過FFT和FRF計(jì)算出傳遞函數(shù)；
[0014]利用實(shí)際測試數(shù)據(jù)和計(jì)算出的傳遞函數(shù)，建立TPS網(wǎng)絡(luò)，再通過計(jì)算可得出車內(nèi)各噪聲源的貢獻(xiàn)量。
[0015]進(jìn)一步，在每個(gè)測試區(qū)域，針對所述噪聲源測試相應(yīng)位置的車體振動(dòng)、內(nèi)飾板振動(dòng)及車內(nèi)噪聲。
[0016]進(jìn)一步,對于氣動(dòng)噪聲測試，在所述轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲的測試區(qū)域內(nèi)的車體表面選取至少一個(gè)斷面，以斷面聲振列的方式布置氣動(dòng)噪聲測點(diǎn)，測試不同測試區(qū)域內(nèi)的氣動(dòng)噪聲。
[0017]進(jìn)一步，車體表面的氣動(dòng)噪聲采用平面?zhèn)髀暺鳒y試，將平面?zhèn)髀暺饔媚z帶固定在車體表面。
[0018]進(jìn)一步，在在所述轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲的測試區(qū)域，取中部斷面為該區(qū)域氣動(dòng)噪聲的測試區(qū)域。
[0019]進(jìn)一步，在所述受電弓噪聲測試區(qū)域，采用斷面陣列的布點(diǎn)方式測試噪聲，與該區(qū)域內(nèi)氣動(dòng)噪聲測試的布點(diǎn)相同。
[0020]進(jìn)一步，在進(jìn)行貢獻(xiàn)量分析時(shí)，以轉(zhuǎn)向架、受電弓、車下設(shè)備、車體結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾板等部位的振動(dòng)以及相應(yīng)位置的聲壓測點(diǎn)為貢獻(xiàn)量分析的參考點(diǎn)，以斷面中心在1.2m和1.6m聲壓測試點(diǎn)為響應(yīng)點(diǎn)，進(jìn)行聲源貢獻(xiàn)量的分析。
[0021]進(jìn)一步，在所述設(shè)備噪聲測試區(qū)域，對應(yīng)每個(gè)設(shè)備布置至少兩個(gè)振動(dòng)測點(diǎn)，在每個(gè)設(shè)備旁邊再布置一個(gè)聲音測點(diǎn)。
[0022]綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述的一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023](I)可以識(shí)別引起高速動(dòng)車組車內(nèi)噪聲的聲源及振源，確定各聲源及振源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，從根本上實(shí)現(xiàn)車內(nèi)振動(dòng)噪聲的聲源控制及路徑控制，為高速動(dòng)車組的減振降噪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。
[0024](2)本發(fā)明根據(jù)高速動(dòng)車組噪聲源及其傳播特點(diǎn)，將高速列車的噪聲源識(shí)別測試分為轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲以及氣動(dòng)噪聲等四個(gè)測試區(qū)域，較全面地反映了高速列車運(yùn)行時(shí)噪聲源及振源的分布情況，并根據(jù)噪聲傳播的特點(diǎn)，將空氣聲和結(jié)構(gòu)聲兩種不同形式激發(fā)車體振動(dòng)輻射噪聲的情況都充分考慮了進(jìn)來，使得測試結(jié)果更為精確，更能反映實(shí)際情況。
[0025](3)本發(fā)明根據(jù)測試數(shù)據(jù)分析可以掌握噪聲的傳播路徑，確定各聲源及振源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量，并根據(jù)噪聲源對車內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)量的大小，有針對性的對車輛采取相應(yīng)的減振降噪措施。
[0026](4)本發(fā)明除了具有噪聲源識(shí)別、噪聲傳遞路徑分析等研究性功能，又兼顧了車內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)評(píng)估這樣的綜合評(píng)價(jià)性功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明噪聲源識(shí)別測試區(qū)域示意圖一；
[0028]圖2是本發(fā)明噪聲源識(shí)別測試區(qū)域示意圖二 ；
[0029]圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲區(qū)域中轉(zhuǎn)向架測試布點(diǎn)示意圖；[0030]圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲區(qū)域中轉(zhuǎn)向架上方車體底架布點(diǎn)示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲區(qū)域中轉(zhuǎn)向架上方地板布點(diǎn)示意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明氣動(dòng)噪聲區(qū)域測試布點(diǎn)示意圖；
[0033]圖7是本發(fā)明設(shè)備噪聲區(qū)域測試布點(diǎn)示意圖；
[0034]圖8是本發(fā)明設(shè)備噪聲區(qū)域車體底架測試布點(diǎn)示意圖；
[0035]圖9是本發(fā)明設(shè)備噪聲區(qū)域車體內(nèi)部地板測試布點(diǎn)示意圖；
[0036]圖10是本發(fā)明受電弓噪聲區(qū)域中車外頂部測試布點(diǎn)示意圖；
[0037]圖11是本發(fā)明聲學(xué)貢獻(xiàn)率分析示意圖；
[0038]圖12是本發(fā)明TPS網(wǎng)絡(luò)簡化示意圖。
[0039]如圖1至圖12所示，轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲測試區(qū)域1，設(shè)備間噪聲測試區(qū)域2，受電弓噪聲測試區(qū)域3，氣動(dòng)噪聲測試區(qū)域4。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0041]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，是以噪聲源為依據(jù)，根據(jù)高速動(dòng)車組噪聲源分布及其傳播特點(diǎn)，將高速列車的噪聲源識(shí)別測試分為四個(gè)測試區(qū)域，分別為轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲測試區(qū)域1、設(shè)備間噪聲測試區(qū)域2、受電弓噪聲測試區(qū)域3以及氣動(dòng)噪聲測試區(qū)域4。
[0042]其中，對于氣動(dòng)噪聲測試區(qū)域4測試而言，氣動(dòng)噪聲主要來自于空氣與高速列車車體表面的相互作用，分布于整個(gè)高速列車的車體表面，由于高速列車體積龐大，氣動(dòng)噪聲測試受測點(diǎn)數(shù)量的限制不能全部覆蓋整個(gè)車體表面，又由于需要對車內(nèi)噪聲進(jìn)行噪聲源貢獻(xiàn)量分析需要各噪聲源同時(shí)測量，因此，在轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲測試區(qū)域1、設(shè)備間噪聲測試區(qū)域2、受電弓噪聲測試區(qū)域3進(jìn)行噪聲測試的同時(shí)，在各區(qū)域的車體表面均布置相應(yīng)測點(diǎn)，以測試不同區(qū)域內(nèi)的氣動(dòng)噪聲。
[0043]各測試區(qū)域以及噪聲的傳播路徑分析如表I所示:
[0044]表I
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于，包括如下步驟: 將噪聲源分為轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲以及氣動(dòng)噪聲四個(gè)測試區(qū)域； 在每個(gè)區(qū)域內(nèi)根據(jù)空氣聲和結(jié)構(gòu)聲的傳播路徑分別布置測點(diǎn)； 采集測點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過聲振傳播路徑分析，將空氣聲和結(jié)構(gòu)聲分離，計(jì)算各噪聲源對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在上述計(jì)算貢獻(xiàn)量的步驟中，車內(nèi)各噪聲源的貢獻(xiàn)量分析具體包括如下步驟: 將各測點(diǎn)采集的測試數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)； 將有效數(shù)據(jù)調(diào)入，進(jìn)行主分量的衰減； 通過FFT和FRF計(jì)算出傳遞函數(shù)； 利用實(shí)際測試數(shù)據(jù)和計(jì)算出的傳遞函數(shù)，建立TPS網(wǎng)絡(luò)，再通過計(jì)算可得出車內(nèi)各噪聲源的貢獻(xiàn)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在每個(gè)測試區(qū)域，針對所述噪聲源測試相應(yīng)位置的車體振動(dòng)、內(nèi)飾板振動(dòng)及車內(nèi)噪聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:對于氣動(dòng)噪聲測試，在所述轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲的測試區(qū)域內(nèi)的車體表面選取至少一個(gè)斷面，以斷面聲振列的方式布置氣動(dòng)噪聲測點(diǎn)，測試不同測試區(qū)域內(nèi)的氣動(dòng)噪聲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:車體表面的氣動(dòng)噪聲采用平面?zhèn)髀暺鳒y試，將平面?zhèn)髀暺饔媚z帶固定在車體表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在在所述轉(zhuǎn)向架輪軌噪聲、設(shè)備噪聲、受電弓噪聲的測試區(qū)域，取中部斷面為該區(qū)域氣動(dòng)噪聲的測試區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在所述受電弓噪聲測試區(qū)域，采用斷面陣列的布點(diǎn)方式測試噪聲，與該區(qū)域內(nèi)氣動(dòng)噪聲測試的布點(diǎn)相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在進(jìn)行貢獻(xiàn)量分析時(shí)，以轉(zhuǎn)向架、受電弓、車下設(shè)備、車體結(jié)構(gòu)、內(nèi)飾板等部位的振動(dòng)以及相應(yīng)位置的聲壓測點(diǎn)為貢獻(xiàn)量分析的參考點(diǎn)，以斷面中心在1.2m和1.6m聲壓測試點(diǎn)為響應(yīng)點(diǎn)，進(jìn)行聲源貢獻(xiàn)量的分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速動(dòng)車組噪聲源識(shí)別測試方法，其特征在于:在所述設(shè)備噪聲測試區(qū)域，對應(yīng)每個(gè)設(shè)備布置至少兩個(gè)振動(dòng)測點(diǎn)，在每個(gè)設(shè)備旁邊再布置一個(gè)聲音測點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK103630232SQ201310521649
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】趙艷菊, 鄧小軍, 劉韶慶, 帥仁忠, 孫召進(jìn), 郭建強(qiáng), 徐躍, 李斌, 朱雷威, 龔明 申請人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司