馬志鵬

摘要：為了解決一些韶山型電力機(jī)車司機(jī)室中出現(xiàn)異常噪聲的情況，對其中的一些部件和裝置實施了振動以及噪聲測試，從而確保能夠?qū)?dǎo)致異常噪聲的原因進(jìn)行有效調(diào)查。以司機(jī)室結(jié)構(gòu)模態(tài)和車體振動傳遞性能等方面為基礎(chǔ)進(jìn)行深入的研究和調(diào)查，從中可以對導(dǎo)致異常噪聲出現(xiàn)的因素進(jìn)行總結(jié)和歸納整理，能夠發(fā)現(xiàn)輪對多邊形失圓導(dǎo)致的低頻振動會導(dǎo)致司機(jī)室產(chǎn)生不正常的振動，這是十分關(guān)鍵的一個影響因素，司機(jī)室板件振動在振動過程中產(chǎn)生的頻率以及空腔模態(tài)的聲固耦合振動是導(dǎo)致韶山型電力機(jī)車司機(jī)室出現(xiàn)不正常噪聲的主要因素。

關(guān)鍵詞：司機(jī)室;異常噪聲;輪對振動;結(jié)構(gòu)模態(tài);空腔模態(tài)

引言

通過多次的實驗以及測試能夠了解到，在進(jìn)行正常的工作時，韶山型電力機(jī)車司機(jī)室中的振動以及噪聲以200HZ以下的低頻為主，這種低頻噪聲的出現(xiàn)與司機(jī)室聲學(xué)系統(tǒng)的模態(tài)特性以及振動噪聲源的特點有關(guān)，為了讓韶山型電力機(jī)車的車體能夠有更好的隔聲能力，機(jī)車結(jié)構(gòu)大多是雙層的。然而，這樣的結(jié)構(gòu)會讓機(jī)車結(jié)構(gòu)之內(nèi)構(gòu)成封閉空腔系統(tǒng)，不僅有自身的模態(tài)頻率，而且也有模態(tài)振型。如果司機(jī)室空腔被和它保持相同共鳴的頻率激勵時，會在司機(jī)室中出現(xiàn)聲學(xué)共鳴的情況，會導(dǎo)致室內(nèi)的噪聲變得更大。司機(jī)室結(jié)構(gòu)模態(tài)分析在對室內(nèi)噪聲的預(yù)測和控制中是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，對結(jié)構(gòu)模態(tài)和空腔聲學(xué)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的計算，得到準(zhǔn)確的結(jié)果，能夠讓噪聲預(yù)測和控制工作的有效進(jìn)行擁有標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。現(xiàn)如今，并沒有相關(guān)文獻(xiàn)對韶山型電力機(jī)車司機(jī)室中產(chǎn)生的振動和噪聲控制進(jìn)行控制提供計算和分析的參考依據(jù)。在實際的工程中，使用的大多是補(bǔ)救的方式，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)聲振設(shè)計中存在的缺陷進(jìn)行有效的彌補(bǔ)。為了實現(xiàn)對司機(jī)室低噪聲進(jìn)行高質(zhì)量的設(shè)計，在剛開始進(jìn)行設(shè)計工作時必須要做好對結(jié)構(gòu)聲振特征的仿真預(yù)測工作，擁有非常深遠(yuǎn)的積極意義。想要實現(xiàn)對聲學(xué)結(jié)構(gòu)的成功設(shè)計，必須要擁有標(biāo)準(zhǔn)的聲樂分析模型作為參考依據(jù)，以此為基礎(chǔ)開展設(shè)計工作，保證設(shè)計質(zhì)量。

1噪聲測試及分析

我國針對有關(guān)鐵路客車室內(nèi)的聲學(xué)特征已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究，并且取得了一些成果，導(dǎo)致室內(nèi)出現(xiàn)噪聲的因素有很多，但一些常見的因素，比如車軌和氣動壓力等導(dǎo)致的大多是中低頻的結(jié)構(gòu)噪聲。因為韶山型電力機(jī)車的車體結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因此對車體中噪聲的傳播進(jìn)行研究是十分困難的一項工作。

1.1隔聲量測試分析

在進(jìn)行靜態(tài)的測試工作時，能夠分別對韶山型電力機(jī)車司機(jī)室的的入口處以及前窗、側(cè)窗等實施隔聲量測試工作，從中得到具體的測試結(jié)果，而且要對這些結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析。

1.2噪聲源測試分析

1.2.1測點布置

在進(jìn)行測點的布置工作時，能夠?qū)C(jī)車底部靠近變壓器梁的輪軌位置布置測點，測點的數(shù)量是兩個，將這兩個測點用來堆輪回噪聲進(jìn)行測試。在司機(jī)室中，能夠根據(jù)不同高度位置分別對4個測點進(jìn)行布置，這些測點能夠?qū)θ肟陂T、側(cè)窗、座椅、走廊門四個位置的聲壓級別進(jìn)行測量。

1.2.2輪軌噪聲

輪軌噪聲根據(jù)產(chǎn)生原因的不同能夠劃分成滾動、摩擦以及沖擊三種噪聲，每一種噪聲的出現(xiàn)都是對應(yīng)結(jié)構(gòu)引發(fā)的。導(dǎo)致這些噪聲的關(guān)鍵原因是機(jī)車在通過軌道接頭時產(chǎn)生的沖擊造成的。此外，還可能是因為線路扭曲或不平順等各種原因?qū)е碌?。輪軌噪聲會隨著運(yùn)行速度的變化而出現(xiàn)變化。如果韶山型電力機(jī)車牽引車在行駛過程中保持15公里每小時的速度，如果對輪軌噪聲進(jìn)行測量可以發(fā)現(xiàn)其頻譜曲線會保持平直的狀態(tài)。如果韶山型電力機(jī)車牽引車在行駛過程中保持70公里每小時的速度，輪軌噪聲頻譜曲線將會有明顯峰值產(chǎn)生。因此，如果機(jī)車的行駛速度變快，也會帶動滾動噪聲的增大。

2噪聲傳播控制

如果想要對噪聲傳播進(jìn)行有效控制，能夠使用隔聲以及吸聲兩種基礎(chǔ)方式，根據(jù)噪聲傳播方式能夠被分成空氣聲以及結(jié)構(gòu)聲兩種，空氣聲就是噪聲在傳播時是以空氣為傳播媒介，而傳播的形式則是波，這種噪聲傳播的強(qiáng)度會隨著和生源之間距離的不斷變大而不斷降低。此外，結(jié)構(gòu)聲是因為振動而產(chǎn)生的噪聲波，他的傳播媒介是固態(tài)物質(zhì)，傳播速度各不相同，這種噪聲的傳播形式是折射波。

對司機(jī)室的噪聲傳播進(jìn)行控制，主要是使用各種特殊材料和結(jié)構(gòu)，讓處于司機(jī)室之外的噪聲在傳播到司機(jī)室的各個表面時對這些噪聲進(jìn)行轉(zhuǎn)化。其中一部分噪聲會被司機(jī)室表面的特殊材料以及結(jié)構(gòu)反射，不會被吸收入室內(nèi);還有一些噪聲在經(jīng)過韶山型電力機(jī)車的車體時會被轉(zhuǎn)化為其它能量，這些能量會通過其他形式表現(xiàn)出來;還有一些噪聲則會穿透車體的阻擋進(jìn)行司機(jī)室之中。除此之外，材料所具備的隔聲能力和反射聲能與入射聲能只比相關(guān)，兩者的比例越小則隔聲能力越強(qiáng)。材料所具備的吸聲能力和透過聲能與入射聲能只比相關(guān)，兩者的比例越小則隔聲能力越強(qiáng)。

2.1司機(jī)室的隔聲、吸聲處理

如果聲波入射到理想化的無限大的單層均質(zhì)構(gòu)件之上的時候，能夠?qū)⒄肷涓袈暳渴褂脴?biāo)準(zhǔn)的公式計算出來;如果聲波無規(guī)入射到理想化的無限大的單層均質(zhì)構(gòu)件之上的時候，也能夠?qū)嶋H隔聲量使用標(biāo)準(zhǔn)的公式計算出來。通過計算得出的結(jié)果可以分析出，隔聲量會隨著構(gòu)件面密度的提高不斷變大。隔聲量也會隨著入射聲波頻率的提高逐漸增大。構(gòu)成司機(jī)室中各個部位的結(jié)構(gòu)的隔聲效果的好壞能夠?qū)魅胨緳C(jī)室噪聲的大小產(chǎn)生直接影響。所以，在進(jìn)行司機(jī)室結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，要重視對結(jié)構(gòu)以及材料的優(yōu)化設(shè)計，使用試驗的方式選擇最合適的材料和結(jié)構(gòu)，對司機(jī)室結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，確保設(shè)計結(jié)果能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2密封處理

司機(jī)室結(jié)構(gòu)上存在的各種孔洞和縫隙都會對構(gòu)件的隔聲性能產(chǎn)生非常大的影響，因為聲波具有輻射，能夠?qū)е赂袈暭母袈暳繙p少。特別是在遇到高頻噪聲時，由于高頻的波長相較于高頻更短，出現(xiàn)透射的幾率更大。如果隔聲件上存在的孔洞以及縫隙太多，會導(dǎo)致隔聲量降低許多。

因為密封條截面形狀會嚴(yán)重影響密封能力，有唇的密封條截面形狀的密封能力相較于無唇的更好，而多唇的比單唇的也更好。通過對密封條的廣泛應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高對司機(jī)室的密封效果，能夠降低司機(jī)室中的噪聲。

結(jié)束語

在韶山型電力機(jī)車運(yùn)行的過程中，會出現(xiàn)由于多種因素導(dǎo)致韶山型電力機(jī)車司機(jī)室出現(xiàn)異常噪聲的情況，這些噪聲的存在會影響司機(jī)的情緒，對他們的工作狀態(tài)也會產(chǎn)生不利影響，為了保證機(jī)車在運(yùn)行過程中的安全，必須要采取有效措施解決異常噪聲的問題，提高機(jī)車行駛過程中的安全性，保障乘客安全不受威脅。

參考文獻(xiàn)：

[1]田新浩.韶山型電力機(jī)車司機(jī)室的噪聲特性研究 [J].環(huán)境工程，2010（3）.

[2]周新祥 .噪聲控 制技 術(shù)及 其新 進(jìn)展 [M].北京：冶金 工業(yè) 出版社，2011.

[3]粟韶毅.DF12型機(jī) 車司機(jī)室噪聲控制 [J].內(nèi)燃機(jī) 車，2o14（4）.