[发明专利]轻轨车辆车厢动态减振降噪结构及动态减振降噪方法

说明书

本发明公开了一种轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，用于轻轨车辆的车厢，将车厢的顶、左、右和底壁统称为厢壁；车厢一个以上厢壁上设有振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构；调质减振结构和应力减振结构均垂直于车厢的长度方向，将一一对应的一套振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构称为测量减振机构，测量减振机构的中心线垂直于车厢的长度方向；相邻两个测量减振机构的中心线之间的距离为L，每个测量减振机构的控制区域为由其中心线前后各0.5L。本发明还公开了相应的动态减振降噪方法。本发明以一个控制区域内车厢内声场与车厢结构的共振为减振降噪目标，在不断执行中探索出尽可能降低噪音的调节位置。

技术领域

本发明涉及轻轨车辆车厢噪音控制技术领域。

背景技术

城市轻轨车辆作为公共交通给市民的出行带来了方便和快捷，是解决城市交通拥挤的一种重要交通工具，因其造价相对较低、占地少、客流量大、高速以及安全等优点而在大中城市得到日益广泛的应用。

轻轨车辆车内噪声不但降低乘车舒适度、给乘客带来压力感和疲劳感，而且能引起轻轨车辆部件的早期疲劳损坏，从而降低轻轨车辆的使用寿命。

噪声是一种令人不舒服的声音，会损害人体的正常免疫功能使免疫系统处于麻痹状态，增大患癌机率。持续不断的高噪声会给乘客带来压力感和疲劳感，甚至造成神经、听力等不可挽回的损伤，因而研究轻轨车辆车厢降噪技术具有重要意义。

车内声场是空气声、一次固体声和二次固体声的总和。轻轨车辆车厢体积较大，车厢既具有整体性，其各处局部（车厢段）又会具有不同的固有频率，乘客在车厢内的质量分布状况也会对车厢各处局部的固有频率产生影响。当车厢某处的固有频率与车内声场频率接近或相同时，车厢结构会与声场发生共振而大幅增强该处的振动与噪音。接近的程度较高时，共振强烈，噪音急剧升高；接近的程度较低时，共振不强烈，噪音升高程度较低，但车内声场频率接近车厢某处的固有频率，噪音总会有所提升。

车辆运行的过程中，车厢各处局部结构并没有固定的固有频率；空车状态下一处车厢结构的固有频率，并不代表运行中车厢内具有一定的人员等质量分布后的固有频率，这给相关降噪技术的研究带来的挑战。

现有技术中对于轻轨车辆车厢减振降噪技术的研究，集中在降低轮轨噪音、空调噪音等方面；如果要进一步提高轻轨车辆车厢动降噪效果，就需要进一步消除各种噪音来源产生的噪音，目前还没有出现能够降低车厢结构与车内声场发生共振而产生的噪音的技术。

为了应对不同频率的减振需求，在轻轨车辆以外出现了能够调节自身固有频率的吸振器，用以更优地吸收外来振动，可以满足诸如车辆用的电池仓等体积较小的物体的减振需求。此类吸振器因以下两点不适用于轻轨车辆车厢：

现有的吸振器如果用于轻轨车辆车厢，①需要安装的数量较多（简称数量多）；②且轻轨车辆车厢的体积较大，由于车厢结构具有整体性，因而车厢局部的固有频率会随着车厢其他部分的状况的改变而改变（简称相互干涉）。由于以上两个原因，现有的吸振器安装和控制起来十分麻烦，本处吸振器的固有频率调节好后，因他处吸振器固有频率改变后引起的本处的固有频率的变化可会导致本处的吸振器需要重新调节，本处重新调节后又可能会引起他处吸振器需要进一步调节。

因而，现有的吸振器不适用于轻轨车辆车厢，减振结构和减振方法的设计思路必须考虑车厢整体而非各振动器处各自为政。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻轨车辆车厢动态减振降噪结构，以整体技术思路降低车厢结构与车内声场发生共振而产生的噪音。

为实现上述目的，本发明的轻轨车辆车厢动态减振降噪结构用于轻轨车辆的车厢，车厢包括顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁，将车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁统称为厢壁；以车厢的长度方向为前后方向；

车厢的顶壁、左侧壁、右侧壁和底壁中的一个或多个厢壁上设有振动监测装置、噪音监测装置、调质减振结构和应力减振结构；