基于降噪的高速列車CFRP受電弓導(dǎo)流罩的研究.pdf

1、列車在高速行駛時(shí)，所產(chǎn)生的噪音是由列車本身產(chǎn)生的機(jī)械噪音和與空氣摩擦所產(chǎn)生的噪音所組成。通過(guò)分析，在列車的運(yùn)行速度到達(dá)300km/h時(shí)，行駛過(guò)程中所產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲就會(huì)明顯大于輪軌噪聲，成為高速列車的主要噪聲源。其中車項(xiàng)上的噪音主要是由受電弓所產(chǎn)生，并且與車速的六次方成正比地增大。因此，如何有效地降低受電弓產(chǎn)生的噪音是我們需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
　　本文針對(duì)中國(guó)專利中的導(dǎo)流罩裝置（稱為導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)A）進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)

2、一步降低受電弓噪聲。通過(guò)研究有關(guān)降低道路噪聲方法的大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，改變道路聲屏障頭部形狀可以更大程度降低道路噪聲，文獻(xiàn)中闡明了將頭部形狀改變?yōu)長(zhǎng)形降噪效果較好。據(jù)此，本文首先嘗試將導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)A的頭部形狀改變?yōu)長(zhǎng)形，計(jì)算發(fā)現(xiàn)噪聲較導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)改變前的要低?？紤]車輛限界問(wèn)題，對(duì)頭部形狀改變后的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)，使其中部結(jié)構(gòu)傾斜，最后通過(guò)靜強(qiáng)度計(jì)算方法對(duì)結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步優(yōu)化，并確定出最終結(jié)構(gòu)為導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)C。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試了碳纖維復(fù)合材料單向板的拉伸性能及

3、單層板的紫外光老化、燃燒等級(jí)、煙霧等級(jí)和滴落物等級(jí)性能。
　　目前碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)是最先進(jìn)的復(fù)合材料之一，因其耐高溫、抗腐蝕、熱力學(xué)性能優(yōu)良、輕質(zhì)高強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)被結(jié)構(gòu)材料所廣泛選用，這些均是其它纖維增強(qiáng)復(fù)合材料無(wú)法做到的。因此采用CFRP對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行鋪層設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)、性能可設(shè)計(jì)性、比強(qiáng)度比剛度高等優(yōu)點(diǎn)，在車體部件上有著很大的應(yīng)用前景。本文對(duì)CFRP的力學(xué)特點(diǎn)及基本理論進(jìn)行了相關(guān)闡述，設(shè)計(jì)出合理的鋪層