[發明專利]一種高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺

有效

• 申請號: 201710146402.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106950032B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 姜世杰;楊松;吳丹;張一晗;史銀芳;李暉;聞邦椿
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M17/08
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及高速列車噪聲控制領域，具體為是一種高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺，其結構包括：N段(少于10段)2m長的試驗臺支架，試驗臺支架四周有凹槽，用槽條連接件可將其相連，還可作為滑道；一個移動平臺車，試驗臺支架鉸接于其上，鋼絲繩連接在試驗臺支架上部，拉動鋼絲繩可將試驗臺支架由水平位置豎立起來；三層安裝傳聲器與測量采集裝置的框架平臺，通過定滑輪以試驗臺支架凹槽為滑道的提升裝置，將傳聲器等裝置提升至與高速列車同一水平位置進行測量采集氣動噪聲。本發明在滿足各種噪聲測試使用標準的情況下，造價低廉，體積小，便于拆裝運輸，增加或減少試驗臺支架數量，可以升高或降低試驗臺高度，使用靈活。

技術領域

本發明涉及高速列車噪聲控制領域，具體為是一種高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺。

背景技術

高速列車是指最高行車速度每小時達到或超過200公里的鐵路列車，也就是現在所說的“高鐵”。進入21世紀以后，人類的鐵路交通進入“高鐵”時代。隨著列車運行速度的提高，很多在低速時被合理忽略的問題都變得越來越明顯，并嚴重制約著列車速度的提高。鐵路高速化中的環保問題莫過于噪聲的影響。列車噪聲主要由牽引噪聲、輪軌噪聲和氣動噪聲組成，隨著列車速度的增加，氣動噪聲迅速增大，在高速時將成為高速列車噪聲的主要來源。

實驗研究是高速列車氣動噪聲的重要研究方法之一，包括風洞試驗和實地試驗。風洞試驗是指在風洞中安置高速列車模型，研究氣體流動及其與列車模型的相互作用，基于相似性原理以了解實際列車的空氣動力學特性的一種實驗方法；實地試驗是指在鐵路沿線實地測量列車經過時的空氣動力學特性的一種實驗方法。雖然風洞試驗在高速列車外流場氣動噪聲的研究方面被廣泛采用，但其是一種模擬實驗，具有明顯的局限性，主要有邊界干擾、支架干擾、低雷諾數和成本高昂等問題。而現有的實地試驗研究，普遍在常規普通的鐵路沿線進行，不具有普適性，這是因為我國高速鐵路普遍建在高架橋上，在河面路段橋高能達到11米，非公路通過沉降值低的路段高度達2米，而且遠離城區、地形復雜，致使測試氣動噪聲變得十分困難。因此，在高速列車外流場氣動噪聲的研究方面，亟需一種高效、便捷、長期、穩定的高速列車外部氣動噪聲采集設備及噪聲實地試驗方法。

發明內容

針對目前尚無此類設備的現狀，本發明提供一種高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺，以達到準確測量高速列車外部氣動噪聲的目的。

本發明的技術方案是：

一種高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺，包括：移動平臺車、試驗臺支架、鋼絲繩、傳聲器、高速攝像機及測距儀及測速儀、框架平臺、滑繩、定滑輪裝置、步進電機，具體結構如下：

移動平臺車上鉸接試驗臺支架，鋼絲繩分別從不同方向與試驗臺支架連接，使試驗臺支架保持豎直，移動平臺車上設置步進電機，試驗臺支架的頂部設置定滑輪裝置，滑繩穿設于定滑輪裝置，試驗臺支架的側面與框架平臺滑動配合，滑繩的一端連接框架平臺，滑繩的另一端連接步進電機；框架平臺為三層，第一層設置傳聲器一，第二層設置高速攝像機及測距儀及測速儀和傳聲器三，第三層設置傳聲器二。

所述的高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺，每段試驗臺支架四面開有凹槽，槽條連接件插于兩段試驗臺支架之間，四個螺紋孔平均分配在兩段試驗臺支架上，并用緊固螺釘緊固；每兩段試驗臺支架之間用三個槽條連接件連接相同的三面，剩下的一面凹槽當作提升三層框架平臺的滑道，并依據高架橋高度連接試驗臺支架。

所述的高速列車外部氣動噪聲采集試驗臺，試驗臺支架少于10段，每段長2米，各段之間插入三個槽條連接件并用緊固螺釘緊固，組合為20米內高的平臺，根據高架橋高度增減試驗臺支架數量。