[硕士论文]地铁齿轮箱与高架桥梁振动声辐射特性仿真分析.pdf

上海交通大学
硕士学位论文
地铁齿轮箱与高架桥梁振动声辐射特性仿真分析
姓名:林龙
申请学位级别:硕士
专业:精密仪器及机械
指导教师:陈大跃
20070101
上海交通大学硕士学位论文中文摘要
地铁齿轮箱与高架桥梁振动声辐射特性仿真分析

摘要

解决城市交通紧张问题是全世界各大城市的主要议题之一。为了
更好的建设国际化大城市和迎接 2010 年世博会,上海将建设轨道交
通网络作为其解决城市交通问题的重点。轨道交通系统以其便捷、高
速、占地少和流量大的优点得到了全球范围内广泛的认可。但是,由
于轨道交通线路一般都在人口密集区域,其引起的振动与噪声对沿线
居民和企业造成了较大的困扰。而随着原有市区工业噪声污染源逐渐
迁至郊区,轨道交通所引起的噪声污染问题却日益突出。与此同时,
随着生活水平不断提高,人们对于生活质量的要求也越来越高,这也
加重了人们对轨道交通噪声污染的不满。因此,减振降噪成为了轨道
建设中不可忽视的方面。
轨道交通噪声主要分为气动噪声、轮轨噪声、动力设备噪声、结
构振动噪声。动力设备噪声主要来自牵引电动机、压缩机、发电机、
齿轮箱及空调器等机电设备的运转噪声。结构振动噪声主要来自列车
通过时,轮轨高频激励通过轨枕传递引起桥梁结构的振动,并向外辐
射噪声。
本论文通过研究振动声辐射分析过程,整理了采用 CAE 软件
ANSYS 和 SYSNOISE 进行振动声辐射仿真分析的流程,并按照该流
程对齿轮箱和不同结构高架桥梁振动声辐射特性进行了仿真分析。主
I
上海交通大学硕士学位论文中文摘要
要研究内容如下:
1、齿轮箱振动声辐射特性仿真分析。对引起齿轮箱振动的齿轮啮合
冲击力进行了分析,并转换为频谱;对轴承进行了弹性等效处理。通
过对齿轮箱建模、仿真计算,得到其噪声的主要来源,并对其引起的
噪声进行了评价。
2、不同结构桥梁振动声辐射特性仿真分析。分别对槽型梁、单箱双
室梁、单箱单室梁三种梁式在 30m 简支、25m 简支和 25m 固支三种
约束条件下的振动声辐射特性进行仿真计算,并对其对外界辐射声压
级进行了评价,得到引起噪声最小的桥梁形式及支承条件。

关键词:噪声,振动,声辐射,齿轮箱,槽型梁,单箱双室梁,单箱
单室梁

II
上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT
SIMULATION ANALYSIS OF SUBWAY GEAR BOX AND
VIADUCT GIRDERS’ VIBRATION AND NOISE

ABSTRACT

To solve the municipal traffic transportation problem is one of the
main subjects in most of the largest cities all over the world. In order to
construct an international capital and support Expo 2010, Shanghai has
already taken railway transportation system construction as a key point to
solve the municipal transportation problem. By its convenience,
high-speed, space-saving and large capacity, railway transportation
system is ed by the whole world. However, since the railway lines
are always through the densely populated region, the vibration and noise
caused by the system harasses the people and enterprises around. While
the original urban noise sources are moving to the suburb, this problem
es more obvious. At the mean time, with the improvement of daily
life, citizens are seeking for better living conditions. That aggravates