带陀螺型声子晶体的高速列车型材结构低频隔声性能探究

• 作者: 张茜 刘卓昊 李承诚 肖新标 王衡禹
• 来源期刊: 噪声与振动控制
• 学科: 交通运输
• 关键词: 声学 高速列车 铝型材 声子晶体 带隙特性 隔声性能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 减振降噪设备与器材
• 页码范围: 220-226
• 页数: 7页
• 分类号: U271.91
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2022.01.036

摘要

针对高速列车地板型材结构低频段振动噪声问题,基于局域共振机理,设计一种新型的陀螺声子晶体结构.首先基于有限元方法,建立陀螺型声子晶体单元模型,计算得到单胞的能带结构,结合其振动模态,分析108 Hz～153 Hz弯曲波带隙和129 Hz～153 Hz完全带隙的形成机理,并探究结构参数对带隙特性的影响.然后建立周期排布的陀螺型声子晶体型材板件模型,计算在垂向单位均布力激励下陀螺型声子晶体型材板的振动传递损失,最后结合参考铝型材结构,探究陀螺型声子晶体结构对于隔声效果的影响.研究表明:增大元胞边长和基体板厚,带隙特性有向低频段、窄带隙的发展趋势;增加头环高度,带隙特性有低频拓宽的趋势;而增加弹性连接件高度,对带隙特性无明显影响.在弯曲波带隙范围108 Hz～153 Hz内,有限声子晶体板结构的振动传递损失相比通带范围较明显的提高,且在110 Hz以下频段对于参考铝型材隔声效果有一定的改善.