机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (18): 299-309.doi: 10.3901/JME.2024.18.299
姚丹1, 张捷2, 王瑞乾3, 肖新标4
YAO Dan1, ZHANG Jie2, WANG Ruiqian3, XIAO Xinbiao4
摘要: 水性阻尼涂料作为一种性能良好的减振降噪材料,目前已广泛应用于高速列车车体铝型材结构。在高速列车低噪声设计的方案设计阶段,通常缺少试验条件对比多种阻尼处理方案的降噪效果。基于复特征值法计算铝型材结构敷设阻尼材料后的阻尼损耗因子,并基于混合有限元-统计能量分析方法建立铝型材隔声特性预测模型,预测分析阻尼处理对铝型材隔声特性的影响。结果表明,阻尼材料对铝型材隔声特性的影响可分为“质量-刚度效应”和“阻尼效应”两部分,“质量-刚度效应”会使铝型材结构的模态特征发生变化,导致模态频率降低以及隔声低谷向低频偏移;“阻尼效应”会增大铝型材的阻尼损耗因子,改善共振频率处的隔声量;在铝型材结构外层敷设3 mm阻尼涂料时,在1/3倍频程频段100~400 Hz,阻尼的作用主要以“质量-刚度效应”为主;在500 Hz以上的频段,“质量-刚度效应”和“阻尼效应”共同影响频率隔声量,且阻尼效应逐渐凸显,并随着频率的升高而不断增大;当阻尼层厚度较小时,500 Hz以上的隔声增大主要以“阻尼效应”为主,随着阻尼材料厚度的增大,“质量-刚度效应”的增大幅度会较“阻尼效应”增大幅度更为明显。阻尼材料敷设在铝型材裸板更薄的一层时隔声性能更优。
中图分类号: