噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (2): 139-144.

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高速列车内地板隔声性能优化研究

吴鑫1,张艳斌1,曹江萍2,卢耀辉1   

  1. (1. 西南交通大学机械工程学院,成都610031;2. 中国测试技术研究院,成都610056)
  • 收稿日期:2023-08-30 修回日期:2023-11-29 出版日期:2025-04-18 发布日期:2025-03-27

Optimization of Floor Sound Insulation Performance of High-speed Trains


  • Received:2023-08-30 Revised:2023-11-29 Online:2025-04-18 Published:2025-03-27

摘要: 为降低高速列车的车内噪声水平,基于传递矩阵声学模型,对碳纤维层合板进行优化设计;首先,采用Sobol灵敏度方法,研究板的厚度、材料密度、杨氏模量和泊松比对层合板隔声量的影响,灵敏度分析表明,厚度对传声损失的影响最大;其次,以层合板各层厚度作为优化变量,以隔声量和面密度作为优化目标,采用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA - Ⅱ)对层合板进行双目标优化,pareto 解集表明,层合板厚度分别是1.5、61 和2.5 mm时,质量和声学性能的平衡状态最佳;最后,建立声固耦合模型,对优化结构进行声学仿真和试验测试,并对比高速列车内地板隔声数据。结果表明,传递矩阵和声固耦合模型的预测精度都满足工程要求;相比于高速列车内地板,碳纤维层合板的计权隔声量提高15.6 dB(A),单位面积质量下降3 kg。

关键词: 声学, 碳纤维层合板, 隔声量, 传递矩阵, 灵敏度, 非支配排序遗传算法