[发明专利]基于FE-SEA混合法的桥梁局部振动及结构噪声的预测方法

权利要求书

1.基于FE-SEA混合法的桥梁局部振动及结构噪声的预测方法，其特征是，所述方法根据U型梁各板块局部振动的弯曲模态密度，分频段建立轨道交通U型梁结构在垂向轮轨力作用下的局部振动仿真模型，将桥梁各系统分为FE、SEA子系统，通过对耦合损耗因子与阻尼损耗因子参数的计算，实现确定性子系统与随机子系统之间的耦合，对轨道交通U型梁结构0-500Hz的局部振动及结构噪声进行定量分析；提出基于FE-SEA混合法的轨道交通桥梁结构的振动与噪声的预测分析以及相关减振降噪措施的设计。

2.根据权利要求1所述的基于FE-SEA混合法的桥梁局部振动及结构噪声的预测方法，其特征是，所述建立FE-SEA混合U型梁数值模拟仿真模型方法时，确定各子系统的频域弯曲模态密度，据此建立FE子系统与SEA子系统耦合模型，对于SEA随机子系统，随机性SEA子系统能量响应为：

w为圆频率；E_j为随机性该子系统j的能量；n_j为随机性子系统j的内损耗因子；n_d,j为确定性子系统d与随机性子系统混合场的耦合损耗因子；η_j,k为随机性子系统j与k之间的有效耦合损耗因子；和P_in,j分别为外界激励对子系统j的输入功率及直接加载在j子系统上的输入功率；E_k为随机性该子系统k的能量；n_k为随机性子系统k的模态密度。

3.根据权利要求1所述的基于FE-SEA混合法的桥梁局部振动及结构噪声的预测方法，其特征在于，对于FE确定性子系统的位移互谱矩阵表达式为：

其中，S_qq为位移互谱矩阵；S_ff为激励互谱矩阵；E[]为总体平均值；H表示共轭转置；q为子系统响应的位移广义坐标；D_t为子系统总刚度矩阵；E_k为随机性该子系统k的能量；Im表示取虚部；为直接场的动刚度矩阵。

4.根据权利要求2和3所述的基于FE-SEA混合法的桥梁局部振动及结构噪声的预测方法，其特征是，由所述随机性SEA子系统能量响应求得随机性子系统的能量，再由所述FE确定性子系统的位移互谱矩阵表达式可求得确定性子系统的位移响应后，进而可求得子系统的速度与加速度物理量；在此基础上，由声辐射理论求得任意场点的传播声压；从而实现桥梁结构的局部振动与结构噪声的预测。