圆柱螺旋弹簧隔振器广泛运用于各类工程领域,然而当面对布置空间受限、承载较大的情况时,隔振弹簧需要进行系统的优化设计。针对某泵类设备隔振器小尺寸、大承载的顶层设计要求,借鉴高速动车组一系悬挂特征结构,选用了承载率较大的内外组合弹簧形式。然后,基于序列二次规划(SQP)的优化算法,对弹簧排布进行优化设计,得到2×2最优排布后,又对弹簧的中径、线径、圈数、高度等参数作了系统优化,最终得到满足各项设计要求的最优方案。结果表明基于SQP优化算法,便捷高效,最大工作承载由37.9t优化到50t,提升幅度为32%,实现了隔振弹簧的小尺寸、大承载优化设计。相关研究可为小空间下大承载量的弹簧设计提供科学指导。

弹性车轮具有良好的减振降噪性能,广泛应用于我国城市有轨电车系统,目前正将其推广应用到地铁车辆上。针对踏面制动地铁弹性车轮温度及应力问题,建立弹性车轮机械-热耦合有限元模型,计算弹性车轮的橡胶层温度以及轮辋内表面应力,并与试验室制动热测试数据进行对比。通过仿真对比了仅考虑机械载荷与考虑机械-热耦合的弹性车轮应力分布,发现制动热应力对轮辋应力影响较大。通过正交设计方法,研究了轮辋厚度、橡胶层角度、橡胶层弹性模量在不同线路情况下对弹性车轮橡胶层的最高温度以及轮辋内表面应力的影响。结果表明:提高轮辋的厚度可以降低橡胶温度和机械-热耦合应力;当轮辋厚度小于55 mm时机械应力占主导,当轮辋厚度大于60 mm时温度应力占主导;但橡胶层弹性模量的影响则不是单调的,在给定轮辋厚度和橡胶层角度的情况下,存在一...

运用STAR-CCM+软件对400 km/h速度下高速列车转向架区域流场和气动噪声进行模拟,分析转向架区域流场结构;不同位置转向架气动噪声的差异;转向架组成部件对气动噪声的贡献量及其频谱特性与空间分布。结果表明,头车第一个转向架舱内气流湍化程度最高,是转向架系统中最主要的气动声源。位于转向架舱外直接受到来流冲击的部件辐射的气动噪声是转向架气动噪声的主要来源,而位于转向架舱内或被裙板遮挡的部件对转向架气动噪声贡献量很小。转向架气动噪声属于宽频噪声,但500 Hz以下的低频部分的声压级幅值远高于其他频段。转向架气动噪声具有明显的指向性。横向距离大于5 m时,声压级近似符合单个偶极子声源的远场衰减特性。在距离地面垂向高度1 m^6 m范围内,声压级随高度增加近似成线性关系减小,声压级的衰减主要发生在400 Hz以上频段。

论述了轨道交通环境振动与振动噪声研究中的波-频域法,数值法,实验法和统计能量分析法及其在该领域的研究进展,提出了需要进一步深入探讨的9个问题.

对现有冷却风机噪声进行测试,并利用LES方法和FW-H方程,建立冷却风机的流场和气动噪声预测模型。利用验证后预测模型,参考驼背鲸鳍肢前缘凸起的波浪形结构,设计3款具有正弦曲线波浪形前缘结构的叶片并应用于出风口叶轮。对比分析装配原型叶片的风机模型和装配波浪形前缘结构叶片的风机模型间流场和远场气动噪声的差异。研究结果表明现场测试与预测模型的一致性较好;与原型叶片相比,设计的3种叶片可使距出风口1 m处的噪声测点的A计权总声压级降低量达4.5 dB;使用具有波浪形前缘结构的叶片可以提高冷却风机的流量和效率;波浪形前缘结构通过改变叶片前缘的压力梯度分布、破坏前缘处的涡结构及降低叶顶泄漏流的强度可有效降低冷却风机的气动噪声,其中宽频噪声降噪显著,且波浪形前缘结构的波长越短,降噪性能越好。

为了解决既有对数经验公式无法拟合高速列车显著声源贡献率与速度的函数关系这一问题,使用轮辐声阵列进行高速列车车外声源识别试验;根据显著声源位置对列车表面进行区域划分,量化分析显著声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度之间的关系;在既有对数经验公式的基础上,根据不同种类噪声声功率随速度的变化特性,建立新的拟合公式;结合列车噪声测试数据对新的拟合公式进行验证.研究结果表明:列车以350 km/h运行时,下部区域对列车总辐射噪声的贡献率占70%以上,升弓区域对局部区域声功率的影响最显著,超过50%;随着速度的增长,下部区域的贡献率逐渐减小,弓网区域逐渐增大,显著声源区域的贡献率变化先快后慢,最后趋于稳定;利用新的拟合方法得出,列车声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度的拟合度基本都在0.9以上.