[发明专利]一种轨道交通噪声仿真预测方法

权利要求书

1.一种轨道交通噪声仿真预测方法，其特征是：

(1)选择轨道交通轮轨噪声预测参数，包括轮轨不平顺、机车车辆类型、轨道类型、行车速度、轴重；

(2)建立机车-轨道和车辆-轨道高频振动非线性接触模型：轨道采用三层离散点支承模型，钢轨被视为连续弹性等间隔离散点支承上的无限长Timoshenko梁，轨下垫层的支承弹性及阻尼分别用等效弹性系数K_x1，K_y1和阻尼系数C_x1，C_y1表示；枕下道床的支承弹性系数和阻尼系数分别用K_y2和C_y2表示；道碴下路基的支承弹性系数和阻尼系数分别用K_y3和C_y3表示；车机和车辆采用附有二系弹簧系统的整车模型，车体和转向架考虑沉浮振动和点头振动；轮轨之间的接触采用赫兹非线性弹性接触模型；

(3)将所选择的参数输入到(2)所建立的模型中，计算轮轨动态作用力；

(4)分别建立车轮和轨道的三维有限元模型：轨道结构建立三维实体有限元模型，轨道包括钢轨、轨下垫层、轨枕和道床，其中，钢轨利用三维实体单元SOLID45来模拟钢轨，轨枕采用7个耦合在一起的质量单元mass21模拟；在钢轨与轨枕之间采用7个弹簧阻尼单元COMBIN14连接，模拟轨下胶垫的弹性与阻尼，轨枕下部也是7个弹簧阻尼单元，模拟道床的弹性与阻尼，选取20跨轨道模型；车轮由踏面、轮缘、轮辆、辐板、轮毅、轮箍、轮心组成，车轮采用三维实体8结点单元来模拟，并将(3)的计算结果输入所建立的模型中，分别计算出车轮和钢轨的高频振动响应；

(5)将(4)的计算结果作为条件，根据结构振动发射的声功率和结构表面振动的均方速度关系，分别计算出车轮和钢轨振动辐射噪声，最后叠加得到轮轨噪声。