[发明专利]一种列车车内气动噪声预测的方法及列车

权利要求书

1.一种列车车内气动噪声预测的方法，其特征在于，包括：

对列车的车体表面进行分块获得分块车体模型；其中，将具有不同材料属性的区域，以及具有不同厚度的车身壁板划分为单独的块；

基于所述分块车体模型进行空气动力学计算，获得车体表面脉动压力；

计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，分别获得中低频气动噪声和中高频气动噪声；

对所述中低频气动噪声和中高频气动噪声进行频域合并，获得全频域气动噪声；

其中，所述基于所述分块车体模型进行空气动力学计算，获得车体表面脉动压力包括：

对所述分块车体模型增加导流车体，建立动力学列车模型；

基于所述动力学列车模型获得瞬态流场；

根据所述瞬态流场，进行相关运算获得所述车体表面脉动压力；

所述计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，分别获得中低频气动噪声和中高频气动噪声包括：

利用有限元方法和边界元方法，计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，获得中低频气动噪声；

利用统计能量分析方法，计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，获得中高频气动噪声。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对列车的车体表面进行分块获得分块车体模型包括：

根据车体结构有限元模型和统计能量分析模型的要求，对所述列车的车体表面进行分块获得所述分块车体模型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述动力学列车模型获得瞬态流场包括：

利用标准k-ε湍流模型计算稳态流场，获得初始流场；

根据所述初始流场利用大涡模拟方法计算获得所述瞬态流场。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述瞬态流场，进行相关运算获得所述车体表面脉动压力包括：

根据所述瞬态流场，提取车体表面每个分块的平均脉动压力时程曲线，并利用FFT变换算法获得平均脉动压力谱。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用有限元方法和边界元方法，计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，获得中低频气动噪声包括：

基于所述分块车体模型，建立所述车体结构有限元模型，并将平均脉动压力时程曲线对应加载到所述车体结构有限元模型中，计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动位移；

根据所述车体结构的内部形状，建立车内声学有限元模型，进行声学模态分析；

建立车内声学边界元模型，对所述振动位移进行FFT变换获得振动位移响应，并将所述振动位移响应作为所述声学模态分析的边界条件，计算获得所述中低频气动噪声。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用统计能量分析方法，计算在所述车体表面脉动压力下车体结构的振动及声辐射，获得中高频气动噪声包括：

基于所述分块车体模型，对所述每个分块进行相互连接，建立车体结构子系统模型和车内声学子系统模型，并连接各个子系统；

获取统计能量基本参数，并定义所述各个子系统的材料及物理属性；

根据所述各个子系统的材料及物理属性，将平均脉动压力谱对应加载到所述车体结构子系统模型上，计算获得所述中高频气动噪声。

7.一种列车，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任意一项所述列车车内气动噪声预测的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任意一项所述实现列车车内气动噪声预测的方法的步骤。