ProAcoustics丨虚拟原型噪声预报技术让您“重回正轨”，赢得铁路业务。

火车卷土重来

COVID-19几乎破坏了全世界的每个经济体，很可能无限期地改变我们的日常生活。尽管铁路业受到的影响不算大，但有一件事仍然不容忽视：重要的人员和货物仍必须从一个地方运到另一个地方。

因此，毫不奇怪的是，在这个最敏感的经济时期，为疫情期间的乘客提供舒适和愉悦的乘坐对于铁路公司至关重要。无论是运送旅客还是货物，火车都必须将噪音降至最低，以免干扰周围的生态系统。那么，铁路运营商的关键区别是什么？内部和外部的噪音。想像一下要在一个单一的环境中以尽可能少的时间和最少的资源消除这两者的路线图？

内部机载噪音的原因

当来自噪声源的振动将能量引入系统并通过结构、子结构和空气进入受众端时，就会发生声音传播。这描述了声音的传输路径。我们通常将接收端定义为源内部或外部的特定位置。例如，根据声源的频率，像座位这样简单的物体就可以吸收噪声，而结构中包含的复杂路径（如墙壁和开放空间）则可以扩散、回波或使噪声永久存在。

火车上的众多噪声源

火车的主要内部噪声源包括HVAC系统和泵、由于轮轨界面的不完善和不平顺而产生的滚动噪声以及空气动力学的“气流感应”激励。所有这些挑战使声学工程成为铁路设计师和工程师的重点。

现在的问题是，火车制造商如何确保他们的车厢足够安静以达到最佳的乘客舒适度？

安静胜于雄辩–通过虚拟样机实现

设计团队已成功使用虚拟样机来减少和改善机载噪声。设计人员使用预测性解决方案来预报、分析和管理轮轨辐射噪音以及火车内外部的传播，从而在火车车厢的关键点实现具有挑战性的目标。

通过虚拟样机，工程师可以利用诸如统计能量分析（SEA）之类的仿真技术来预测机舱内部关键位置的噪声水平，并考虑系统中所有噪声源和路径的影响。可以在单个模型中评估系统模型中组合的车载噪声源，包括结构变形，例如挤压面板或复合结构，以达到铁路运营商指定的内部噪声目标。

当涉及到声学建模技术时，混合FE-SEA分析是真正的飞跃，并且很可能为将来的大型结构的声学计算设定标准。在一个模型中将FE和SEA方法创新性地集成在一起，使用户可以解决通过单独应用SEA或FE方法无法解决的问题。- 庞巴迪运输公司高级声学和振动专家Ulf Orrenius

VA One软件使工程师可以使用这些工具评估接收器位置的声音水平，然后确定声学空间中的特征（地毯、窗帘等）如何吸收声音。工程师可以使用这些信息来优化声学空间的功能，以限制噪音，从而带来安静的空间，让驾乘人员感到舒适。

确定通过噪音，满足当地的噪音法规

白天运送乘客的同一条铁路线也经常在夜间运送货物。现在，关注的不仅是车上的舒适度，还包括在这些铁路沿线附近生活和工作的人们的舒适度。因此，交通密度的增加，铁路运输越来越受到当地法规的管制。这些法规专门限制居民点（房屋和企业）附近的铁路机车的通过噪声。自然地，遵守这些法规对于铁路运营商来说是一个主要问题，因为如果机车车辆的噪音水平超过法律规定，他们的工作将无法进行。

实验以评估各种速度的通过噪声水平

货运列车出现了甚至更复杂的问题。满载的罐车在返回行程时的行为与空的罐车不同。此外，在设计人员尝试预测外部机车车辆噪声时，他们主要关注的是预测模型的尺寸，该尺寸与机车车辆的实际尺寸直接相关。设计师可能会选择超大型模型，但这还不是全部。随着火车的行驶，其速度会发生变化。这迫使工程师要考虑巨大的模型，仅此一项就可能要花费数小时甚至数天，而现在速度却有所不同。此外，外部噪声要求工程师使用确定性工具来计算时间间隔，从而导致大量重复的计算，这在计算基础架构和时间上都非常昂贵。

VA One提供了完整的仿真功能，可以在设计过程的早期预测通过噪声，从而避免在后期进行昂贵的返工。使用软件里新的“Rail Modeler”工具，在未来也将变的可能，这是捷克技术局（TACR）支持的为期三年的项目的一部分。它可以计算出轮毂和钢轨相互作用产生的复杂噪声源，并使用优化的边界元计算以详细预测外部噪声所需的间隔来预测噪声。

使用Rail Modeler，设计人员可以执行“what if”外部噪声分析，以研究机车车辆负载和不同火车速度的影响。这提供了符合外部噪声阈值的机车车辆设计，从而确保铁路运营商可以放心地实现ROI目标。

轻松设计最安静的火车

虚拟样机不仅为您提供了所需的所有工具，可最大程度地减少铁路车辆的内部和外部噪音，而且还使您能够在最短的时间内以最少的资源做到这一点，同时还能满足当地的法规要求。

了解有关通过外部声学模拟设计最安静的铁路的更多信息

https://www.esi-group.com/design-the-quietest-railway-with-exterior-acoustics-simulation

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