高速列车车体轻量化层状复合结构隔声设计

伏　蓉,张　捷,姚　丹,肖新标,金学松

（1.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都 610031；2.西南交通大学 材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031）



高速列车车体轻量化层状复合结构隔声设计

伏蓉1,2,张捷1,姚丹1,肖新标1,2,金学松1

（1.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，成都 610031；2.西南交通大学 材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031）

摘要：随着高速列车车体结构轻量化的发展，层状复合结构车体在高速列车上得到广泛应用，提高层状复合结构的隔声性能，是高速列车减振降噪的关键技术。基于传递矩阵法，建立“铝板+多孔材料层+空气层+碳纤维增强板”的典型高速列车层状复合结构车体隔声计算分析模型，并分析多孔材料和空气层对层状复合结构车体隔声性能的影响。结果显示，混响声场激励下，在铝板和碳纤维增强版之间仅增加空气层只能提高车体结构高频隔声量，低频部分会由于“板-空气-板”的系统耦合共振，形成显著吻合谷，导致其隔声性能在吻合谷频率处大幅下降。对此，利用多孔材料吸声原理，提出在空气层中增加吸声材料层，抑制隔声吻合低谷，通过优化设计，得出“铝板+空气层+吸声材料+空气层+碳纤维增强板”的优化结构形式，在实现车体轻量化目标同时，可有效提高其隔声性能。

关键词：声学；高速列车；轻量化；层状复合结构；隔声；多孔材料；空气层

节能环保是现代高速列车的主要发展方向，这分别对车体轻量化和高速列车减振降噪性能提出了更高的要求。……