高速动车组风笛远场辐射声预测研究

赵艳菊 林 鹏 帅仁忠 陈 艳

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111)

高速列车的风笛放置于头车内部，当进出隧道等工况时，司机会鸣笛对铁路两边的行人以警告，但是风笛声的大小需要满足TBT 3051.2-2009标准，风笛的发声参数、风笛的安装位置等设计因素，都会影响车外风笛声的大小。本文通过采用Virtual.lab声学间接边界元方法，根据高速动车组提供的风笛参数以及头车司机室部分的几何模型，对风笛发出的远场声压进行预测，并与实测结果进行对比分析，预测结果与测试结果基本吻合，因此通过声学仿真可以有效指导风笛选型以及安装位置等方案的设计。

1 仿真建模

1.1 风笛声源等效

目前高速动车组的风笛分为370Hz的高音低频和660Hz的低音高频两组，每组都由两个风笛组成，具体参数为：高音低频风笛：(370±10)Hz，当空气压力为8kg/cm2，在距风笛口30m测量时，音压为112～114dB；低音高频风笛：(660±15)Hz，当空气压力为8kg/cm2，在距风笛口30m测量时，音压为104～107dB。以上提供的风笛参数只是在30m和5m的声压测量值，不能直接作为声源输入参数进行风笛远场辐射声压的计算，需要对风笛进行声源等效。

根据点声源定义，当声源半径远小于声波波长，或者声源尺寸远小于测点到声源的距离时，可将该声源近似为点声源。动车风笛型式试验标准为在距离轨面1.2m、头车头部5m和30m处进行测量。风笛尺寸0.43m远小于5m的测量距离，因此可以将风笛视为点声源。

点声源的衰减计算公式为：

ΔL=10lg(1/4πr2)

(1)

式中r为点声源和测量点之间的距离，根据公式(1)，计算得出输入点声源的声压如表1所示。……