摘要：伴随着我国高速动车组司机室以及观光区内的噪声特点和分布的实际情况进行详细分析，并结合当前声强的矢量特点来对高速动车组车内的噪声分布区域进行判断，并根据这些噪音区域的频谱来对分布特点进行探讨。基于此，本文主要是针对高速动车司机室内噪声进行详细分析，并提出了采用隔声垫的措施，来降低高速动车组司机室的噪声，以此来降低高速动车司机室噪音，让司机能够舒适的对动车进行操作。
关键词：高速动车；司机室；噪声分析；解决对策
一：高速动车组司机室噪声分析
动车组噪声主要的来源就是动车车体的结构震动，因为车体结构的振动会直接引起空气振动，然后以波浪的形式在空气中传播形成噪声。高速动车组上的所有噪声源都会对车内部造成一定的辐射，动车组车体震动和空气与动车车体之间的摩擦和冲击是车体噪声的主要来源。动车车体震动所引起的噪声受到车体结构影响，在动车组设备安装方式过程中，每个激震源的特点等因素都会影响到其避震效果。空气和动车车体之间的摩擦和冲击是受到车体外形结构以及动车行驶的速度所影响的。这两种类型的噪声源头对于车外的噪声和车内的噪声都是有着极大的影响，通常是以动车组内部的振动噪声更大。因为动车车体自身是因为产生噪声并没有对车体外部噪声有所作用。所以，动车组噪声控制是一项一个重要的工作，通常都是从吸声处理和隔绝噪声传播源头作为主要的解决方式。
在高速动车组司机室噪声解决对策中，一般都是去通过相控球排列、声级计以及可移动声强阵列等多种等设备进行优化与完善。笔者针对某个大型的动车组司机室以及其观光区区域的声强分布进行了实际的测量，并有效结合车体内部声强的矢量特征来对车内的噪声进行分布区域的判定，通过上述措施的执行之后能够根据噪声的实际分布频谱特点来制定很粗具有针对性的降噪措施，以此来提高降噪的质量。
在通过对某动车组测试结果表明，司机室和观光区都是存在比较大的噪声。导致动车组观光区噪声较大的原因有下面两点；第一是因为观光区车体为骨架加蒙皮结构所组成的，和型材的结构相比较隔音较低；此外还有就是观光区是位于变截面区域，在动车快速运行过程中所受到大量的气动激扰较高，及其容易出现振动，振动情况的出现就会造成噪声出现。同时，骨架蒙皮是被焊接在上面的，因为其自身的刚度不够，会直接导致蒙皮受到激扰时出现振动而形成噪声源。对于上述的噪声情况，需要相关人员去增加上述区域的隔声量的控制，此外还需要增加一定数量的蒙皮阻尼，来限制振动情况出现。高速动车组司机室和观光区内部所测量的噪声声压是有所差异的，但是在A计权之后会发现司机室和观光区两个区域的噪声能量大多分布在80赫兹到1250赫兹之内，这个噪声频率是属于中低频率，简单来说就是动车组司机室和观光区噪声能量集中在中低频率之内，降低噪声需要做出针对措施。
第一；增加动车组车顶和侧墙区域的隔声量以及阻尼的特征，以此来控制空气激扰而出现的车体结构噪声。
第二；增加动车组地板的隔声量，要减少车体转向架传递到车体内的轮轨噪声。
二：高速动车组司机室降噪的具体方案设计
在高速动车司机室降噪具体方案中通常都会采用阻尼材料来进行降噪。因为阻尼降噪技术的原理是把高阻尼材料依附在车体结构表面上，在车体结构构件中所产生的弯曲震动都会伴随着阻尼材料共同震动，所以阻尼材料会将结构件所带来的机械能全部转化为热能，从而达到一定的降噪，减震的目的。在一定程度上阻尼降噪材料还能够控制共振频率下的振动树脂，降低结构噪声，起到隔声降噪的作用。
在一定程度上阻尼材料大多都是以橡胶和沥青居多，这两种材料能够起到下面几个作用；第一是能够减少振动的速度和幅度；第二是能够增加机械结构的阻尼被消耗的相关因子。第三是能够有效的减少振动能量沿着车体结构的振动传播。第四是在一定程度上还能够增加衰减率，减少噪声的辐射。在高铁动车组减震降噪设计当中，加入弹性的阻尼材料主要的作用是通过阻尼材料自身的特性来降低动车组车厢中车体结构的振动所产生的噪音；阻尼材料对车体板件表面能够进行阻尼处理，并控制车体结构出现共振的情况，从而达到降噪的主要目的。
2.1 自由阻尼器分析
自由阻尼器是把一定厚度的弹性阻尼材料全部粘贴在基板表面上，因为外侧表面是一直处于自由的状态下，在当弹性阻尼材料伴随着车体结构出现振动或者是弯曲时，弹性阻尼材料内部也会出现变形，这样能够起到缓冲的作用，降低噪声。因为损耗的材料因子主要是取决在使用阻尼材料当中，并且其和阻尼材料的厚度以及金属基板之间的厚度也是有着较大的关系。这种情况所出现的相关比值通常都是在二到四之间。若是比值较小，那么其所受到的阻尼效果也是不一样的，比值若是过大，那么阻尼材料的效果不会增加，就会导致材料出现浪费的情况。如下图一所示；
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图一：自由阻尼处理结构示意图
2.2 约束阻尼处理分析
约束阻尼在自由阻尼处理层外侧表面会再增加一层弹性层，弹性层是比自由阻尼的弹性更大，其厚度是能够和本体金属有着极大的相同之处，能够为本体金属提供一半以上的性能。在一定程度上约束阻尼层的结构是会接触到所出现变形所引发的拉压压力，因为约束阻尼在结构的处理过程中，阻尼层会收到剪切变形，从而让其能够在实际作用过程中起到消耗的作用。因此，耗能越多说明降噪的实际效果也会越好，约束阻尼在某种程度上是比自由阻尼的降噪效果更好的。
在高速动车组司机室中能够体现的阻尼降噪方式一般都是在车身铝合金板材上涂一层三厘米左右的阻尼涂层，其属于自由阻尼结构。因为高速动车组司机室和观光区的噪声是属于中低频噪音，其所采用的就是阻尼减噪的相关技术，在动车组司机室中的车体以及阻尼涂层之间会加入一层阻尼垫，阻尼垫通常都是橡胶所合成的材料，这样能够充分应用阻尼的相关结构去控制噪音的产生，并且还可以利用阻尼垫在不同的车体模量之间将其全部反射或者是折射到模量中，这样能够损耗一大部分的噪声，能够传递到司机室中的噪声就会很少，从而起到了降噪的实际效果。
结语：
总之，高速动车组司机室噪声降噪的主要材料是阻尼材料，该材料和车体的结构板件结合在一起，并通过消耗板件当中所产生的振动能量，去实现控制振动，降低噪声的效果。在一定程度上去根据高速动车组在快速行驶过程中所出现的噪声频率以及特点，相关人员具有针对性的去开发阻尼材料，并对动车车体进行阻尼的相关处理，这样既能够让司机室中的降噪效果有明显的提高，也能够让驾驶员有舒适的感受。因此阻尼材料在高速动车组司机室以及观光区中的降噪效果是极为明显的，在今后的实际应用方面也是有着极大的发展前景。
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论文作者:程军
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：阻尼论文; 噪声论文; 车组论文; 车体论文; 司机论文; 材料论文; 结构论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;