[发明专利]高速列车车外噪声的快速预测方法及系统

权利要求书

1.一种高速列车车外噪声的快速预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将高速列车表面划分为多个区域，将不同区域的声源分别简化为紧致点声源，计算每个紧致点声源的辐射声压级，建立多个紧致点声源的辐射声压级的能量叠加模型；所述计算每个紧致点声源的辐射声压的计算公式如下：

其中，p为辐射声压，为观察点位置矢量，t为声接收时间，Q为声源强度，r为辐射矢量，M_r为马赫数在辐射矢量方向的分量；τ为声发射时间；

所述多个紧致点声源的辐射声压级的能量叠加模型如下：

L_p,i＝L_IS,i+20·log₁₀[F(θ)]_τ-20·log₁₀[r|1-M_r|]_τ

其中，L_IS,i为由波束形成技术获取的第i区域的等效点声源强度级；F(θ)为水平方向声压指向性因子，其中θ为指向性角度，90°为列车侧向方向，0°为车头方向；L_p,i为第i区域声源的辐射声压级；L_gro_und为地面效应修正因子；

根据高速列车的编组和实际尺寸数据，进行实车声源成像试验，得到不同速度级下运行时各紧致点声源的噪声变化曲线；

根据所述各紧致点声源的噪声变化曲线，对所述多个紧致点声源谱型进行拟合，得到不同速度级下不同区域噪声源谱型拟合系数；

根据不同速度级下不同区域噪声源谱型拟合系数以及所述能量叠加模型，计算得到所述高速列车在不同速度级下各主要噪声源区域及整车在距离轨道外轨设定位置处的辐射噪声。

2.根据权利要求1所述的高速列车车外噪声的快速预测方法，其特征在于，所述地面效应修正因子在地面为平整地面时，取值范围为2.5-3dB。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的高速列车车外噪声的快速预测方法，其特征在于，所述对所述多个紧致点声源谱型进行拟合的拟合公式如下：

L_IS(f)≈α(log₁₀f-log₁₀f_center)²+β (3)

式中，L_IS(f)为对应1/3倍频程频率的声源声强级，f为1/3倍频程频率，α、β、f_center均为拟合系数。

4.根据权利要求2所述的高速列车车外噪声的快速预测方法，其特征在于，所述不同速度级至少包括：240km/h、300km/h和335km/h。

5.根据权利要求3所述的高速列车车外噪声的快速预测方法，其特征在于，所述多个区域包括转向架、受电弓、车头以及风挡。

6.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5中任一所述方法的步骤。