轮轨噪声是高速列车的主要噪声源,同时也是轨道交通噪声的重要组成部分,其中车轮辐射噪声更是重中之重。降低车轮辐射噪声,就能够有效的降低轮轨噪声,所以对轨道车轮辐射噪声及减振降噪进行研究更有意义。本文计算了轮轨间作用力,建立了车轮有限单元模型,用有限元/无限元方法计算了车轮的辐射噪声,主要研究内容如下:(1)编程计算了轮轨作用力。基于振动力学基础,使用Matlab编程计算出了钢轨的竖向速度阻抗频谱、车轮的径向速度阻抗频谱。采用陈果—翟婉明的轨道不平顺新模拟方法,以日本学者Sato的轮轨联合不平顺密度谱为基础,编写程序计算得到了轮轨粗糙度谱;根据赫兹接触理论,编写了轮轨作用力程序,并计算得到了轮轨间垂向相互作用力频谱。(2)计算了车轮、轮对模态。根据我国客用S型幅板915D车轮作为研究对象,建立了车轮有限单元模型。利用Patran、Nastran软件计算了车轮及轮对模态,得到了车轮、轮对模态频率和振型。计算结果表明,在1000Hz之后,辐板和轮缘振动幅度较大,辐板和轮缘成为车轮在高频段内主要振动区域。(3)计算了车轮的辐射效率及辐射噪声。基于ESI-VAone声学软件,利用边界元方法计算了 160-5000Hz频段内的车轮的辐射效率及前10阶模态辐射效率;应用直接频率响应分析方法,计算了车轮的辐射噪声,并对其分布规律进行了分析,计算分析了车轮辐射声功率随运行速度的变化规律。(4)计算分析了轮对辐射噪声。建立了考虑轮轴及没有轮轴的轮对有限单元模型,并建立了轮对对外辐射噪声的有限元/无限单元模型,基于有限元/无限单元法用Actran软件计算了轮对对外辐射噪声,得到了监测点的总声级及声级频谱,分析了轮对辐射噪声的分布规律。(5)计算分析了轮对车下噪声辐射特性。建立了考虑车体影响的轮对辐射噪声的有限单元/无限单元模型,模型中包括高速列车车体、四个轮对。采用有限元/无限元法,计算了考虑车体的车轮声辐射特性,分析了车下及车体侧面声级变化规律。分别计算了200km/h、250km/h以及300km/h速度下车轮辐射声功率级。通过多方案对比分析,验证了不同数量车轮在同一监测点辐射的噪声符合声源叠加原理。