[发明专利]轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法

权利要求书

1.轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法，包括如下步骤：

（1）选择轨道交通桥梁结构噪声预测参数，包括列车类型、轨道结构类型、轨道不平顺谱、行车速度和桥梁类型；

（2）根据桥梁声辐射统计能量分析模型对子系统模态数的要求确定分析截止频率，将噪声计算频域划分为低频带和中-高频带，分别建立低频带列车-轨道-桥梁耦合振动模型、中-高频带列车-轨道-桥梁耦合振动模型；

（3）将所选轨道交通桥梁结构噪声预测参数输入到低频带列车-轨道-桥梁耦合振动模型和中-高频带列车-轨道-桥梁耦合振动模型中，在低频带计算桥梁结构的振动响应，在中-高频带计算钢轨的振动响应；

（4）建立低频带桥梁声辐射边界元模型，将桥梁结构的振动响应作为声学边界条件，计算桥梁结构在低频带的噪声辐射；建立中-高频带桥梁声辐射统计能量分析模型，将钢轨的振动响应作为系统的能量输入，计算桥梁结构在中-高频带的噪声辐射；

（5）综合低频带桥梁声辐射边界元模型、中-高频带桥梁声辐射统计能量分析模型计算结果得到桥梁结构噪声在整个频域内的频谱分布，利用噪声合成原理预测桥梁结构辐射的总体噪声。

2.如权利要求1所述的轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法，其特征是：所述步骤（2）中，低频带列车-轨道-桥梁耦合振动模型采用桥梁空间板单元有限元模型，网格尺寸小于最小分析波长的1/6；中-高频带的桥梁声辐射统计能量分析模型采用有限元法将桥梁离散为空间梁单元，时间积分步长小于最大分析频率倒数的0.4倍。

3.如权利要求1所述的轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法，其特征是：所述步骤（4）中采用数字滤波技术将时域内的列车-轨道-桥梁耦合振动分析结果转化到频域内，包括桥梁结构的振动响应和钢轨的振动响应。

4.如权利要求3所述的轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法，其特征是：所述步骤（4）中，针对低频带桥梁声辐射边界元模型，将桥梁空间板单元有限元模型视作声学边界元网格，将地面视作无限大刚性平面以考虑地面对声波的反射作用，将桥梁结构的振动响应作为声学边界条件，在此基础上采用自编边界元求解器进行求解。

5.如权利要求3所述的轨道交通桥梁结构噪声仿真预测方法，其特征是：所述步骤（4）中，针对中-高频带桥梁声辐射统计能量分析模型，钢轨采用三维梁子系统模拟，轨道板、自密实混凝土层、底座板以及箱梁结构采用三维平板子系统模拟，扣件系统采用点连接处理以模拟钢轨和轨道板的连接，外部空间采用半无限流体子系统模拟，钢轨的振动作为整个系统的外部能量输入，在此基础上采用统计能量分析求解器进行求解。