面臨的挑戰(zhàn):
中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司(簡稱中國鐵設(shè),原鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司)減振降噪實(shí)驗(yàn)室主要任務(wù)是減振降噪工程技術(shù)研發(fā)(測試技術(shù)與仿真技術(shù)研發(fā)應(yīng)用),減振降噪產(chǎn)品開發(fā)及推動工程化應(yīng)用,振動、噪聲測試技術(shù)服務(wù)。
在高鐵聲屏障設(shè)計過程中,采用半解析公式計算聲屏障降噪量(插入損失),由于不能充分描述聲源和邊界條件信息,導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果偏差較大,因此需要能夠模擬高速鐵路聲源特性、反映聲屏障吸聲系數(shù)、復(fù)雜幾何形式和聲學(xué)邊界條件的預(yù)測方法。
減振降噪實(shí)驗(yàn)室的胡文林博士表示:“在沒有使用Actran之前,我們很難將聲學(xué)研發(fā)融入到聲屏障設(shè)計中。在設(shè)計過程中用半解析公式計算只能驗(yàn)證一個點(diǎn)聲源或線生源的插入損失,不能計算復(fù)雜的幾何形狀和吸聲邊界,研究的產(chǎn)品也只限于直立式非吸聲屏障?!?/span>
來自??怂箍档慕鉀Q方案:
在聲屏障降噪設(shè)計過程中仿真對象主要是高速鐵路輻射噪聲,需要建立大尺度、外場、寬頻域的模型。Actran 的無限元技術(shù),二維模型分析技術(shù),阻抗邊界定義,多聲源輸入,近場遠(yuǎn)場分布云圖,模擬復(fù)雜幾何形狀和阻抗邊界等功能可以滿足這些需求。胡文林補(bǔ)充道:“除了無限元技術(shù)外,能夠模擬聲屏障復(fù)雜的形狀、吸聲邊界和頂部端頭的形式(彎折、帶有頂部干涉器)是我們選擇這款產(chǎn)品的主要原因。Actran能夠滿足產(chǎn)品研發(fā)和預(yù)測降噪的需求。”
由于高鐵聲源的復(fù)雜性,在仿真模型中需要定義數(shù)量非常多的線聲源用來模擬分布在列車兩側(cè)和橋梁腹板外側(cè)的噪聲源。使用Actran的API語言可以方便的通過命令行或者腳本文件快速定義多聲源。
效果
Actran不僅仿真結(jié)果與測試結(jié)果對比良好,還能夠模擬復(fù)雜的幾何形式和吸聲邊界條件,具有高效可行的建模方式,提供了研發(fā)更為復(fù)雜產(chǎn)品的工具。
目前已在高速鐵路聲屏障研發(fā)、設(shè)計中應(yīng)用,也將有望應(yīng)用于普通鐵路和城市軌道交通工程減振降噪設(shè)計與新措施研發(fā)中。
客戶簡介:
中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司(簡稱中國鐵設(shè),原鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司),是中國鐵路總公司下屬唯一勘察設(shè)計企業(yè),成立于1953年,是以鐵路、城市軌道交通、公路等工程總承包、勘察、設(shè)計、咨詢、監(jiān)理、項目管理業(yè)務(wù)為主的大型企業(yè)集團(tuán)。在高速鐵路、重載鐵路、綜合交通樞紐、城市軌道交通、新型軌道交通、磁浮交通等領(lǐng)域具有突出優(yōu)勢,部分技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
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