列车车轮多边形磨耗问题是目前高速列车运行过程中普遍存在的，多边形的出现会加剧轮轨间的相互作用，引发显著的异常振动噪声问题。本文通过跟踪测试车轮多边形发展和转向架区域振动噪声，分析讨论高阶车轮多边形磨耗对高速列车转向架区域噪声的影响。研究表明，当轮轨表出现显著多边形时，转向架区域噪声的显著频率会变为与多边形和行车速度相关的频率范围，随着车轮多边形磨耗水平的增加，转向架区域噪声显著增大。当车轮多边形磨耗激励频率和车辆过轨跨频率发生信号调制时，还会产生谐频噪声问题，增大了车轮多边形对噪声的影响频率范围，本文的研究成果可以为车辆振动噪声控制提供依据和参考。
弹性轨枕轨道是目前城市轨道交通运用较为广泛的轨道类型，钢轨是弹性轨枕轨道主要的振动和声辐射结构，通过研究钢轨的振动特性能够为控制振动和辐射噪声提供相关数据指导。在频域角度研究弹性长轨枕和弹性短轨枕轨道钢轨的垂向振动特性，分析不同轨枕结构及结构参数对钢轨垂向振动的影响，包括轨枕支撑刚度,轨枕质量以及轨枕尺寸对钢轨垂向振动的影响。结果表明：弹性轨枕轨道轨枕结构及结构参数的改变只会影响钢轨的0-400Hz范围内的垂向振动特性。
V型减载式声屏障可减小高速列车气动载荷对声屏障及其基础安装结构的动力作用，但其透气结构降低了单元板件的隔声量，通过现场试验，客观地评价和分析其降噪效果对其工程应用具有重要的意义。采用ISO3095标准，基于现场测试，对比分析了高速列车以250km/h~360km/h通过状态下，安装V型或传统直立型声屏障的降噪效果。结果表明：随着列车运行速度的增加，V型减载式声屏障和传统直立型声屏障的插入损失均有较明显的下降，但V型插入损失的下降相对缓慢，在250km/h时其插入损失为13.6dBA，而360km/h时为10.2dBA，降幅为3.4dBA。对3.95m高的V型减载式声屏障与直立声屏障，当速度小于350 km/h时，直立声屏障的降噪效果更好，插入损失要大0.1~2.4 dBA；当速度大于350 km/h时，V型减载式声屏障的降噪效果更好，插入损失要大0.3 dBA。当V型减载式声屏障与直立声屏障的高度由2.95m增大到3.95m时，V型减载式声屏障的降噪效果提高的更明显，在360km/h时插入损失要大3.5 dBA。
为了控制嵌入式轨道造价，工程中拟采用降噪块部分替代高分子阻尼填充材料或PVC管，为此需了解降噪块对嵌入式轨道声振特性和造价的影响。首先，本文基于有限元-边界元法建立了嵌入式轨道振动声辐射预测模型，并结合相关材料的造价，分析了降噪块替换部分浇注料对嵌入式轨道声振特性和造价的影响；其次，调查了使用降噪块替换PVC管对嵌入式轨道声振特性和造价的影响；最后，在前文调查结果的基础上，进一步优化降噪块的弹性模量，使得嵌入式轨道的声辐射性能与造价之比最优。相关结论如下：相比于无降噪块嵌入式轨道，双降噪块轨道造价降低了约3456元/米，辐射噪声仅增加约0.22dBA，性价比最佳；采用降噪块替换PVC管后，该轨道造价增加了约1409元/米，但辐射噪声仅降低约0.66dBA，性价比降低；在本文探讨的降噪块弹性模量范围内，降噪块材料弹性模量取10MPa时，轨道性价比最佳。
针对城轨交通近轨低矮声屏障，为了量化分析其降噪特性和效果，以对称点声源模拟轮轨声源，考虑车体和轨道结构的空间几何构型及声学边界特性，采用声学边界元法，建立城轨列车车外噪声预测分析模型，对比分析有无声屏障和吸声处理下的空间声场响应。研究结果表明：对标准评价点（距轨道中心线7.5 m远，距轨面1.2 m高），0.25 m高直立型无吸声声屏障的插入损失为-1.7 dBA；若其高度每增加0.25 m，插入损失将增加0.4~2.9 dBA；若在1.0 m高直立型无吸声声屏障的屏体内侧以及轨道增设吸声边界条件，插入损失增加6.1 dBA；若对1.0 m高直立型无吸声声屏障增设Y头型，插入损失将增加2.7 dBA。相关研究可为城轨交通减振降噪提供科学指导。
针对轨道车辆轻量化设计后可能带来的隔声性能降低问题，研究不同截面加强筋铺设对板件隔声性能的改善效果。基于混合有限元-统计能量分析（Hybrid FE-SEA）方法建立了轨道车辆加筋板结构隔声特性预测分析模型，系统分析了T型、L型、I型和矩形加强筋截面类型对板件隔声性能的影响。研究结果表明，加筋板的刚度和一阶固有频率皆比均质板大，且随加强筋厚度的增大而增大；当加强筋厚度恒定时，T型加筋板的刚度和一阶固有频率最大，L型加筋板次之；敷设厚度15mm的加强筋，板件的隔声性能最佳；当加强筋的质量、厚度、腹板面积及尺寸、翼板面积相等时，各类型加筋板的计权隔声量Rw差异不大；板件加筋后，刚度控制区的隔声量增幅3~17 dB，1250~4000 Hz中高频段的隔声量增幅1~6 dB。综合分析可知，以计权隔声量为评价标准时，在加强筋质量、腹板面积、翼板面积及尺寸相等时，敷设厚度15mm加强筋，板件的隔声性能最佳，Rw较均质板可提高1.4~1.5 dB，而加强筋厚度恒定时，T型和L型加筋板的刚度又最佳。相关研究成果可为轨道车辆板件结构加筋优化提供设计参考。
在国内金属阻尼环车轮被广泛应用于城轨列车噪声控制。为了分析金属环数量对车轮降噪特性的影响，根据ISO 3745-2012 标准，在半消声室内，采用力锤敲击和落球撞击的激励方式，对安装不同数量阻尼环的车轮进行模态阻尼比和辐射声功率的测试和对比评价。结果表明，金属阻尼环数量对城轨车轮减振降噪有显著影响。随着阻尼环数量的增加，其降噪效果将会显著增强。径向激励下，安装1～5 个阻尼环的车轮辐射声功率抑制效果分别为10.5dB(A)、12.8 dB(A)、14.1 dB(A)、14.2 dB(A)和14.4 dB(A)；轴向激励下，其对应的降噪效果分别为11.3 dB(A)、13.4 dB(A)、14.5 dB(A)、14.5 dB(A)和16.2 dB(A)。车轮模态阻尼比的增加是降噪效果提高的主要原因，通过嵌入不同数量的金属阻尼环可以将车轮高频模态阻尼比从10-4数量级大幅提高到10-3甚至10-2数量级。相关研究可为城轨列车噪声控制和车辆低噪声设计提供参考。
我国高速铁路线路分布十分广阔，季节更替明显，温度变化显著，而温度变化将对高速列车层合板的振动声辐射产生影响。针对这一问题，基于混合有限元-边界元方法，建立温度场下的高速列车层合板振动声辐射预测模型，分析温度变化对高速列车层合板振动声辐射的影响规律。结果表明：随着温度升高，层合板各阶固有频率逐渐降低。在不考虑温度对阻尼特性影响的情况下，温度对230 Hz～340 Hz范围内的振动和声功率级影响显著，随着温度升高，振动位移和声功率级逐渐增大。当温度从-50 °C升高到50 °C时，该频率范围内的声功率级峰值增大11 dB，即每增加10 °C，该显著峰值声功率级增大约1.1 dB。该温度范围内的层合板声功率级总值随着温度的增大呈非线性增长，从-50 °C升高到50 °C时，声功率级总值增大约4 dB。相关结论可为在考虑温度影响条件下的车体低噪声设计提供参考。
针对高速列车弓网噪声，为降低主要由细长圆柱杆件构成的受电弓的气动噪声，建立三维圆柱绕流气动噪声分析模型，基于大涡模拟方法、声类比理论模拟圆柱杆件的流场特征，分析远场气动噪声频谱特性与分布规律，并对圆柱杆件表面作球缺型凹坑处理，分析表面处理方案的降噪效果。数值结果表明，来流与圆柱轴向所在平面法向的气动噪声受升力波动影响，声压级最大；圆柱来流方向前后气动噪声受阻力波动影响，声压级最小。圆柱表面球缺型凹坑处理方式可以有效降低圆柱杆件远场R=5 m处最大声压级，凹坑加密，降噪效果更好，优化模型II-1、II-2 和II-3 在R=5 m处最大声压级分别降低1.5 dB、1.9 dB和2.4 dB。相关结果可为高速列车噪声控制提供参考。
为了评价有轨电车弹性车轮动力吸振器的减振降噪效果，通过实验室测试方法对动力吸振器进行振动噪声测试，并结合理论和仿真来分析其降噪特性。首先，在半消声室分别测试弹性车轮在有无动力吸振器情况下的振动声辐射，测试结果表明：动力吸振器对弹性车轮轴向振动有明显的抑制作用。径向激励下，动力吸振器的降噪量为0.6 dB(A)，轴向激励下，动力吸振器的降噪量为2.6 dB(A)。进而，基于动力吸振原理探究动力吸振器的降噪性能，并结合测试图纸建立动力吸振器有限元模型，分析表明：动力吸振器在车轮固有频率2 066 Hz、2 245 Hz和3 837 Hz处降噪效果较好，原因是降噪频率差值在2 %以内，调谐频率和理论最优频率相吻合。动力吸振器在车轮固有频率899 Hz处降噪效果较差，其降噪频率差值为6.26 %，由于调谐减振频率偏离最优同调条件，导致降噪性能的恶化。
混合动力低地板车采用氢燃料电池为清洁能源，冷却风机是确保其正常工作的关键部件之一。冷却风机噪声作为混合动力低地板车静置乃至低速运行时的主导声源，其减振降噪是混合动力低地板车噪声控制的关键所在。为探寻其低噪声设计方法或高效降噪措施方案，基于试验测试研究，系统研究和对比分析冷却风机在不同运行工况（转速、风机数量、栅格影响）和减振降噪控制措施（不同降噪处理方案）下的辐射噪声响应特性。结果表明：冷却风机噪声呈现为显著的纯音加宽中频频谱特性，纯音成分由旋转基频在内的前3阶旋转频率主导，宽中频噪声由风机气动和箱体振动声辐射噪声组合而成；随着风机转速增加，旋转基频和A计权总声压级线性增长。在保证冷却效果的前提下，尽量降低风机转速是控制其噪声响应的有效手段。风机数量减半，辐射噪声仅下降2 dB(A)，说明箱体振动声辐射对总辐射噪声影响显著；栅格对辐射噪声影响很小，去掉栅格，辐射噪声仅降低0.4 dB(A)；最佳的降噪方案为在底板、侧板和边板粘贴降噪和吸声材料，可降低噪声2.6 dB(A)。相关测试分析结果对冷却风机噪声和车外噪声控制具有一定的参考价值。
采用声学模态叠加法建立单腔扩张式消声器传递损失计算模型，然后通过Matlab编程实现单腔扩张式消声器传递损失的数值计算。在此基础上，比较声学模态叠加法、有限元法和基于平面波假定的经典公式法在计算单腔扩张式消声器传递损失上的差别，研究单腔扩张式消声器膨胀段尺寸对传递损失的影响。结果表明，对于平面入射波，声学模态叠加法可用于单腔扩张式消声器各频段传递损失的计算；增大膨胀段的半径能有效提高低频段的传递损失，但对高频段的影响较小；随着膨胀段宽度的增大，传递损失的峰值向低频移动，传递损失最大的频段向高频移动。
针对时速250 km/h动车组车内噪声问题，使用试验和仿真相结合的方法，对其车内声源特性及其贡献量进行分析。首先，通过球形声阵列系统测试分析动车组的车内源强、频谱及分布特性，明确客室端部噪声主要能量集中在中心频率400 Hz～2 000 Hz的1/3倍频带，声源主要位于风挡区域和地板区域。然后，基于统计能量分析（SEA）方法，建立动车组的车内噪声仿真模型。模型中，声源激励采用线路试验实测数据、车体结构声学特性参数由实验室测试确定。进而，将仿真预测结果和声源识别结果进行联合对比，验证仿真模型的可靠性。最后，通过深入分析动车组车内噪声SEA模型的功率输入贡献，并对客室端部的噪声传递进行量化排序，确定各声源的车内噪声量化贡献。结果表明，时速250 km/h动车组的客室端部噪声源主要是轮轨噪声、其次为气动噪声。其中轮轨噪声在50 Hz～100 Hz和315 Hz～5 000 Hz的1/3倍频带贡献量达到80 %。所有声源经由地板和风挡连接处传声贡献率为50 %、侧墙和顶板贡献率为38 %。
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。
利用神经网络进行高速列车车外气动噪声预测研究。基于Lighthill声学类比理论，建立高速列车气动噪声计算模型。在此基础上采用Levenberg-Marquardt (LM) 算法建立车外气动噪声的神经网络预测模型，选取车外气动噪声样本点对预测模型进行训练，用训练好的神经网络预测模型预测车外气动噪声。结果表明，建立的神经网络模型对车外噪声具有较好的预测效果，可以用来进行高速列车车外噪声预测。
基于3D有限元法和隔声计算理论，将百叶窗叶片考虑成多孔吸声材料，建立开孔声屏障声学有限元隔声计算模型，并基于此模型分析泡沫铝材料属性对百叶窗声屏障隔声性能的影响。隔声计算模型通过现有理论与试验结果对比验证，理论验证不考虑泡沫铝材料，试验对比验证考虑泡沫铝材料。基于验证后的有限元隔声计算模型，调查泡沫铝材料流阻率和降噪系数对百叶窗声屏障隔声性能的影响。结果表明，声屏障计权隔声量与泡沫铝流阻率近似为线性关系，并且泡沫铝材料流阻率越小越好；声屏障计权隔声量与泡沫铝降噪系数呈指数关系，当降噪系数大于0.55时，进一步提高吸声材料的降噪系数对百叶窗声屏障隔声量影响较小。
运用模态声传递向量（MATV）方法预测现有高速列车车体铝型材在白噪声激励下的振动声辐射特性，分别对比阻尼损耗因子和铝型材结构截面三角形倾角对其振动声辐射的影响。结果显示现有高速列车车体铝型材结构在较宽频带范围内的声辐射效率随频率的提高整体呈上升趋势，最后基本趋近于1。240 Hz以下声辐射效率曲线呈近似线性递增的关系，240 Hz以上声辐射效率由于高阶模态的影响处于波动状态。铝型材阻尼损耗因子的增加可以减少铝型材结构向外辐射的噪声，阻尼损耗因子从0增加到1 %，总声功率级急剧降低了约33.5 dB，随着阻尼损耗因子从3 %增加到7 %，总声功率级近似线性减小且降低速度放缓。铝型材截面三角形倾角越小，铝型材结构的声辐射效率越小，其辐射噪声的能力越弱，倾角从60°变化到30°，总声功率级降低了约27.9 dB。
基于FE-SEA混合法建立高速列车车体铝型材振动声辐射预测模型，并与FE-BEM模型的预测结果进行对比分析，验证模型的有效性，进而运用该模型分析黏弹性阻尼减振降噪技术对于抑制铝型材振动声辐射的效果。结果表明：在型材顶板、底板以及型材内表面敷设黏弹性阻尼可明显抑制500 Hz以上中高频频段的振动声辐射。在型材表面敷设黏弹性阻尼时，型材声辐射效率变化不大，型材振动被抑制导致其向半空间辐射声功率降低。对比顶板和型材内表面阻尼敷设形式，在型材底板敷设阻尼具有较高的经济性，更加有利于实现车体的轻量化设计。相关结果可为高速列车车体铝型材的减振降噪设计提供理论参考。
基于力锤敲击方法，测试阻尼钢轨和标准钢轨的衰减率，将阻尼钢轨与标准钢轨衰减率对比。结果表明：阻尼钢轨低频部分衰减率接近于标准钢轨，高频部分（钢轨噪声明显部分）衰减率高于标准钢轨；相比于标准钢轨，1号阻尼钢轨垂向衰减率在2 500 Hz倍频程带时高出0.50 dB/m，2号阻尼钢轨垂向衰减率在1 600 Hz倍频程带时高出0.28 dB/m，3号阻尼钢轨在1 000 Hz倍频程带提高了0.21 dB/m。束型阻尼钢轨具有一定的降噪效果，可在标准钢轨的基础上降低1.3 dB(A)～1.5 dB(A)。将其应用于实际线路中，能降低铁路总噪声1.6 dB(A)～1.7 dB(A)。
