[發明專利]一種列車空調結構噪聲仿真方法

有效

• 申請號: 202011615089.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112711853B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張瑞剛;常永樂;吳汗生;閆英華
• 申請（專利權）人: 石家莊國祥運輸設備有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01M7/02;G01M13/00;G01M17/007;G06F111/04;G06F119/10;G06F119/14
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 高寧寧

本發明公開了一種列車空調結構噪聲的仿真方法，屬于軌道車輛空調系統技術領域，包括以下步驟：步驟A、將空調機組安裝到測試工裝；步驟B、對空調機組與測試工裝形成的耦合結構進行動剛度測試；步驟C、計算空調機組每個安裝位置的結構噪聲。本發明通過對列車空調結構噪聲的仿真，可以避免列車空調實際裝車后由于振動傳遞導致的車廂內結構噪聲超標的問題、解決導致冷凝風量在車輛高速運行時難以測量的問題、可在列車空調設計時校核空調的結構噪聲水平，降低了后期裝車后更改的成本；通過對測試工裝進行仿真計算，為模擬實際車體的結構設計提供了理論支持和依據，保證了列車運行的時空調不會引起額外的結構噪聲，滿足了旅客乘坐舒適性要求。

技術領域

本發明屬于軌道車輛空調系統技術領域，具體屬于一種列車空調結構噪聲的仿真方法。

背景技術

安裝在列車頂部的空調是調節旅客舒適度的重要裝置。在制冷循環中，壓縮機從蒸發器吸入制冷劑氣體，將其壓縮成高溫高壓的蒸汽，排入風冷冷凝器，經與外界空氣進行熱交換，放出熱量冷凝成高壓的液體，然后經毛細管節流降壓后變成低溫低壓的液體進入蒸發器，并吸收由室內流過蒸發器的空氣的熱量，蒸發成低壓蒸汽再被壓縮機吸入，完成一個制冷循環。制冷劑不斷地從室內吸收熱量，在室外放出熱量，從而達到使室內降溫、除濕的效果。

軌道車輛空調的主要振動源有三類，為壓縮機，冷凝風機和蒸發風機。壓縮機是空調制冷系統的動力原件，是驅動制冷劑運轉的動力源。冷凝風機是將制冷劑的熱量釋放到外界空氣的動力源，蒸發風機是將車廂內空氣吸到蒸發器再排放到車廂內的動力源。上述三類振動源均為旋轉部件，高速的運轉均會帶來振動，振動傳遞到空調的各個零部件上，會產生結構噪聲。

研究表明，隨著列車舒適性要求的提高，單純的氣動噪聲已不能滿足客戶的要求。為此，提出了空調機組結構噪聲的要求，即要求空調機組的結構傳遞噪聲控制在較低水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種列車空調結構噪聲的仿真及測試方法，通過模擬測試的方法，評估空調在實際裝車后的結構噪聲水平，進而降低結構噪聲對于車廂內部舒適性的影響。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種列車空調結構噪聲的仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、將空調機組安裝到測試工裝；

步驟B、對空調機組與測試工裝形成的耦合結構進行動剛度測試，測量空調機組的振動速度V以及計算耦合結構中每個安裝位置的等效動剛度Y，，公式中，i代表不同的測點，j代表x，y，z三個方向，k代表敲擊的點位，Yi_kl代表i點在其它兩個方向的動剛度測試結果，Yij_k代表i點在其它點在此自由度方向敲擊時對i點的響應；

步驟C、計算空調機組每個安裝位置的結構噪聲L_F，L_F=20*log(F/F₀)，公式中，F₀=10^-6N，F是空調機組振動時所產生的阻塞力值，F=V/Y，單位為N。

本發明的原理是：首先根據車體的動剛度水平，通過仿真的方法設計出于列車車體動剛度相當的測試工裝，測試工裝生產完成后可通過測試結果確認達到設計要求，然后將空調機組實際安裝到測試工裝上，測試空調機組安裝后整個系統的動剛度，再啟動空調機組，測試空調機組運行時所產生的振動速度，最后通過公式計算得到空調機組運行時對測試工裝也即車體產生的阻塞力的值。

本發明通過對列車空調結構噪聲的仿真，可以避免列車空調實際裝車后由于振動傳遞導致的車廂內結構噪聲超標的問題、解決導致冷凝風量在車輛高速運行時難以測量的問題、可在列車空調設計時校核空調的結構噪聲水平，降低了后期裝車后更改的成本；通過對測試工裝進行仿真計算，為模擬實際車體的結構設計提供了理論支持和依據，保證了列車運行的時空調不會引起額外的結構噪聲，滿足了旅客乘坐舒適性要求。

具體實施方式