Review on aerodynamic noise research of high-speed train
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摘要: 根据近年来高速列车气动噪声相关研究，从试验研究、理论分析和数值模拟方面介绍了当前高速列车气动噪声研究现状和研究成果, 分析了高速列车气动噪声源分布和产生机理，探讨了高速列车关键区域气动噪声降噪措施，展望了未来研究方向。研究结果表明：高速列车运行产生的气动噪声主要声源为几何体表面偶极子声源，分布在转向架、受电弓、车厢连接处、头车与尾车等区域；转向架区域存在着车体表面结构不连续性，气流流经时产生流动分离和流体相互作用，形成较强气动噪声源，可以采用转向架舱外设置裙板和舱内壁与周围铺设吸声板等措施进行降噪；受电弓各部件受到流动冲击作用，产生周期性涡旋脱落诱发的单音噪声，可通过减少受电弓结构部件、改变受电弓杆件截面形状、安装受电弓导流罩、受电弓两侧设置隔声板和射流控制等措施进行气动噪声有效控制；无封闭式车厢风挡形成开放式环形空腔，气流流经时产生较强的气动噪声和气动声学耦合，采用全封闭风挡可有效降低气动噪声产生；头车部位气流流动分离以及尾车部位由于尾涡脱落和非定常流动结构形成与发展，诱发气动噪声产生，头车、车身与尾车减少突出部件，保持几何体表面光滑和连续性，有利于取得较好的降噪效果；随着未来更高速度级高速列车研发，有必要进一步深入研究高速列车气动噪声理论与数值模拟方法，提升气动噪声降噪技术水平，有效控制气动噪声。Abstract: According to the relevant research on the aerodynamic noise of high-speed trains in recent years, the present research status and achievements of the aerodynamic noise of high-speed trains were introduced from the aspects of experimental research, theoretical analysis and numerical simulation. The distribution and generation mechanism of aerodynamic noise sources of high-speed trains were analyzed, the measures to reduce aerodynamic noise in the key regions of high-speed trains were discussed, and the future research directions were prospected. Research results show that dipole sources on the geometric surfaces are the main source of aerodynamic noise, which are located in the regions of the bogie, pantograph, inter-coach, locomotive, and tail car of a high-speed train. In the bogie area, the structure of the vehicle body surface is discontinuous, and the flow separation and interaction occur when the airflow flows through, which form a strong aerodynamic noise source. The noise can be reduced by setting skirting plate outside the bogie cabin and laying sound absorbing plate around the cabin. The pantograph components are affected by the airflow impact, and the tonal noise induced by the periodic vortex falling off can be produced. The aerodynamic noise can be effectively controlled by reducing the pantograph structural components, changing the cross-section shape of the pantograph rod, installing the pantograph guide cover, setting up the sound insulation board on both sides of the pantograph and jet control measures. The open annular cavity is formed by the non-closed windshield, and the strong aerodynamic noise and aerodynamic acoustics coupling generated when the airflow flows through. The completely closed windshield can effectively reduce the aerodynamic noise generation. The separation of airflow at the head car and the formation and development of unsteady flow structure at the tail car can induce the generation of aerodynamic noise. The prominent parts can be reduced in the head car, body and tail car, and the surface of the geometry can be kept smooth and continuous, which is conducive to achieving better noise reduction effect. With the development of high-speed trains with higher speeds in the future, it is necessary to further study the aerodynamic noise theory and numerical simulation methods of high-speed trains, improve the technical level of aerodynamic noise reduction, and effectively control the aerodynamic noise generated by high-speed trains. 24 figs, 74 refs.
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0. 引言
高速铁路以迅速高效、节能环保与安全舒适等优越性，在世界范围内发展迅速。同样，铁路运输在中国国民经济中占据重要地位，高速铁路的建成极大促进了沿线区域的资源开发和经济发展。目前中国高速铁路建设运营规模、技术与管理已跃居世界首位。预计到2030年，中国高速铁路运营里程将达4.5万公里，在线高速动车组将超过7 000标准组[1]。随着列车运行速度的提高，由此带来的环境问题也日益突出，列车运行噪声将给沿线居住环境带来严重影响，因此，有效地控制列车运行噪声，是高速铁路建设需要考虑与解决的问题。
高速列车运行噪声主要由牵引噪声、轮轨噪声和气动噪声三部分组成，列车牵引噪声与运行速度的一次方成正比，轮轨噪声与速度的三次方成正比，而气动噪声则与速度的六次方成正比[1-3]。当高速列车运行速度超过临界速度(一般约为300 km·h-1，部分车型达到了350 km·h-1以上)时，气动噪声将超过牵引噪声与轮轨噪声成为主导，如图 1所示，并随着列车运行速度的提高而显著增加[3]。随着高速列车进一步提高速度，气动噪声将成为高铁乘坐舒适性的重要评价指标和影响因素，铁路运营将受到环境评价要求的限制，因此，有必要研究高速列车气动噪声声源特性、产生机理和控制措施，降低其对环境的影响和促进更高速度级高速列车的研发。
图 1 高速列车随速度增加产生的噪声Figure 1. Noise generated by a high-speed train with increasing of speed近年来多数学者对高速列车气动噪声研究进行了综述。孙振旭等[2]总结了2010~2018年国内高速列车气动噪声方面从事的研究，阐述了高速列车气动噪声源识别、特性及其优化，分析了高速列车远场辐射噪声特性；Thompson等[3]介绍了2015年前高速列车气动噪声测试与计算所采用的方法，如声阵列与低噪声风洞等设备与设施以及计算流体动力学与基于组件的气动噪声预测等理论与方法在高速列车气动噪声研究中的应用，分析了高速列车主要气动噪声源所获得的气动噪声控制措施的降噪效果。本文基于以往研究，根据国内外学者在高速列车气动噪声领域所做工作，侧重于阐述高速列车气动噪声近年来采用较多的研究方法并揭示高速列车关键区域气动噪声产生机理，探讨高速列车气动噪声研究方向，以配合未来更高速度级高速列车研发与设计。首先介绍了通过现场与风洞测试进行高速列车的气动噪声试验研究，然后阐述了高速列车气动噪声预测的数值模拟方法与计算分析结果，阐明了高速列车关键区域气动噪声产生机理，叙述了高速列车主要噪声源采用的降噪措施，最后进行了总结与展望。
1. 现场测试
高速列车现场实测时采用自由场传声器测得通过噪声，按照相关标准和规范要求(如ISO 3095-2013标准)，传声器放置在距铁路近侧线路中心线25.0 m以及轨面以上3.5 m处，测试前需采用标准声源校准传声器，测试时天气条件需晴朗无风、测点周围环境开阔。采集到时域信号后，运用快速傅立叶变换进行频谱分析，将时域信号转换成频域信号，然后对信号进行1/3倍频程滤波，获得列车通过时频域为20~5 000 Hz、线性计权后列车车外噪声1/3倍频程频谱图, 分析远场辐射噪声水平和频谱特性，评价列车运行噪声对沿线环境影响。声源识别测试时，将传声器按一定方式排列组成阵列，布置在线路旁采集声压信号，基于声波波束形成原理处理声源信号，通过延时求和重构各空间角的声源信号，对信号源进行定向和识别，得到整个物体辐射表面的发声信号源位置和全场同一时刻的声学特性[4]，传统互谱算法计算公式为
B(m,w)=gH(m,w)C(w)g(m,w) (1) C(w)=P(w)PH(w) (2) g(m,w)=[g(m,y1,w)⋮g(m,yN,w)] (3) g(m,yn,w)=αme−ikrmnrmn (4) αm=1N√1NN∑n=11r2mn (5) 式中：B (m, w)为声源平面网格点m处w频段内声功率；g (m, w)为指向声源平面网格点m的导向矢量，表示m处存在一单位强度的点声源到阵列上各个麦克风的时延与幅值衰减；g H(m, w)为g (m, w)的共轭矩阵；C (w)为传声器阵列所得信号的互谱矩阵；P (w)为声阵列w频段内声压幅值；P H(w)为P (w)的共轭矩阵；k为波数；yn(n=1, …, N)为声阵列传声器n所在位置坐标，其中N为传声器总数；rmn为声源平面网格点m与声阵列第n个传声器之间的距离；αm为归一化因子。
Mellet等[5]采用声阵列通过现场测试获得了TGV高速列车300 km·h-1速度下噪声云图，发现250~1 250 Hz频域内车头转向架区域为主要噪声源，司机室门底部辐射噪声位于500、630 Hz频率处，车轮在2 kHz以上频段辐射主要噪声。图 2所示为TGV高速列车350 km·h-1速度下通过时1/3倍频程4 kHz处噪声云图[6]，可以发现车头第一位转向架前轮对区域产生了较大噪声，由于各车轮表面粗糙度相似，且运行在同一线路上，钢轨粗糙度相同，每个车轮所产生的滚动噪声幅值也相似，因此，前轮对区域与其余轮对相比产生了较多气动噪声，这是由于高速来流冲击轮对产生较强流动分离诱发几何体表面压力脉动所致。
杨妍等[7]采用轮辐式声阵列，基于反卷积波束形成算法，进行了300 km·h-1速度下高速列车通过桥梁和路堤段线路时声源识别测试，分析了车外辐射噪声特性，结果表明：考虑桥梁段轨道结构整体刚度比路堤段高，列车通过桥梁段时，转向架区域噪声略高于路堤段；与桥梁段相比，路堤段地面反射作用较强，使得列车通过路堤段时，车身表面和受电弓区域辐射噪声较大。王东镇等[8]对高速列车进行了现场实测，分析了不同位置转向架区域噪声水平和频谱特性，通过高速列车350 km·h-1速度下噪声源识别结果表明：转向架和受电弓区域为高速列车主要气动噪声源；车头转向架区辐射噪声显著，受到来流冲击导致气动噪声成分较多，并随着列车运行速度提高，所占比重逐渐增加；动车转向架由于包含了牵引系统噪声，所产生的噪声要大于拖车转向架噪声。
在线运行测试结果表明，高速列车气动噪声源为转向架、受电弓、受电弓坑、车厢连接处、车头鼻锥、车体表面、尾车、空调风扇等部位，其中转向架、受电弓和车厢连接处等区域为主要气动噪声源。高速列车上转向架由于数量较多，产生的气动噪声对于总噪声的贡献量远高于受电弓部位。
现场测试所得列车通过噪声为包含所有噪声的整体噪声，为了分析不同噪声源的噪声贡献量、频谱特性和声传播规律，有必要对各类噪声进行分离与量化，确定其噪声贡献量与频谱特性，为高速列车不同噪声源精准定位与识别、实现各类噪声的有效控制提供前提与依据。朱雷威等[9]基于传递路径分析方法和声压级叠加理论，假定轮轨噪声和结构噪声传递函数不随速度变化，用列车低速运行时的传递函数计算高速运行时轮轨噪声和结构噪声的贡献量，根据目标点响应点的实测噪声总值，获得气动噪声贡献量，通过间接途径进行气动噪声分离。由于高速列车噪声的组成成分和混合方式较为复杂，传统方法主要进行了不同噪声的定性与简单定量分离，故需结合高速列车实车试验，基于高性能声阵列、实时分析声级计、抗湍流传感器与压力传感器等设备进行多源实测数据，发展与验证理论预测模型，实现列车整体噪声的分离与量化。
2. 声学风洞测试
声学风洞是高速列车进行气动声学试验的主要设备，一般采用开口回流式风洞，试验段按照半消声室设计，来自于风机的噪声与流道内的气动噪声通过多级消声措施进行控制，使得风洞背景噪声满足气动噪声测试要求。测试时将列车缩比模型固定在试验段有效长度内，通常基于波束形成技术进行噪声源分布测量，并采用远场传声器进行射流外噪声传播特性测量，开展高速列车气动噪声源识别定位与气动噪声降噪技术研究。
Lauterbach等[10]在声学风洞内采用ICE3高速列车1∶25缩比模型进行了测试，对转向架区域气动噪声源进行识别。风洞测试时，转向架结构进行了简化，车体表面也较为平滑，地面静止，不考虑轮轨噪声。图 3定性比较了风洞测试(试验风速为40 m·s-1)与现场实测(列车运行速度为92 m·s-1) 结果，两者吻合较好，表明风洞测试可用于高速列车气动噪声声源识别和辐射特性分析。Iglesias等[11]在声学风洞中进行了高速列车1:7缩比模型气动噪声测试，如图 4所示，结果表明：车体周围局部流速对气动噪声影响较大，转向架结构暴露于来流中的部件会产生较大噪声。对于不同转向架结构进行测试对比发现，转向架区域产生的气动噪声为宽频噪声，辐射总声压级与速度的6.5次方成正比。
高阳等[12]在声学风洞中进行了高速列车1∶8缩比模型气动噪声测试，如图 5所示，列车模型由头车、中间车和尾车组成，包含流线型车头、鼻锥、排障器、转向架、车厢连接部位、受电弓及其导流罩、空调导流板等结构，分析了列车模型各主要噪声源特性与气动噪声辐射的贡献量。郝南松[13]在开口式航空声学风洞中也开展了高速列车1∶8缩比模型气动噪声测试，如图 6所示，结果表明：风速为250 km·h-1时，1 kHz频率下车头转向架为主要噪声源；2 kHz频率下，受电弓和车头转向架成为主要噪声源；频率为3~4 kHz时，受电弓噪声远大于车头转向架噪声，成为主要噪声源。分析列车各部件气动噪声贡献量可知，该车气动噪声以转向架噪声为主，受电弓噪声次之，其余为车体和轨道结构产生的噪声；受电弓升弓状态下产生的气动噪声显著大于降弓状态。
图 6 开口式航空声学风洞内高速列车模型Figure 6. High-speed train model in open aeroacoustic wind tunnel高速列车现场与风洞测试均采用传声器、声阵列与声级计等设备，对高速列车实车或模型进行噪声测试和声源分析。现场测试针对在线运行高速列车，无模型简化与物理近似，测试结果接近实际运行工况，可获得列车通过时总噪声。风洞测试通常采用高速列车缩比模型，相对实车整车编组而言，诸多结构特征和细节丢失，部分气动噪声影响因素被忽略，且需考虑和修正开口式射流风洞自身剪切层对声波传播的“折射效应”[14]。与现场测试所得列车实际运行产生的混合噪声相比，声学风洞测试进行了单一的气动噪声测试，噪声源静止在风洞中，不受多普勒效应影响；另外风洞测试成本低、测试周期短、易实现不同工况与参数、经济和人力成本也相对较低，试验结果可用于数值计算准确性与噪声控制措施有效性的验证。
3. 数值模拟计算
气动噪声理论主要研究气体流动过程中噪声的产生、传播以及声波与流场的相互作用。声波通常为非定常流动引发的扰动传播，其中流体湍流流动是气动声学的本质。350 km·h-1运行速度以下高速列车周围流动处于低马赫数区域内，可根据3维非定常不可压缩Navier-Stokes方程模拟计算流场。气动噪声数值计算方法主要有2种：直接噪声模拟和基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD) 模型和声传播模型的混合计算气动声学。流场数值模拟可分为直接数值模拟、非定常雷诺时均模拟、大涡模拟(Large-Eddy Simulation, LES)和混合模拟(分离涡模拟(Detached-Eddy Simulation, DES)、延迟分离涡模拟(Delayed Detached-Eddy Simulation, DDES)、改进延迟分离涡模拟)等方法。DDES已被广泛应用于气动噪声预测，数值模拟准确性由不同软件进行了验证[15]。DES采用基于雷诺平均(Reynolds-Averaged Navier-Stokes, RANS) 的模型求解固体表面附近的边界层区域内小尺度湍流，应用大涡模拟模型进行流动分离区域大尺度湍流数值计算。为避免出现“网格诱导分离”，DDES引入过渡函数推迟RANS至LES的转换，其湍流长度尺度˜d为
˜d≡d−fdmax (6) L = \max \left\{ {\Delta x, \Delta y, \Delta z} \right\} (7) {f_{\rm{d}}} \equiv 1 - \tanh {(8{r_{\rm{d}}})^3} (8) {r_{\rm{d}}} \equiv \frac{{{\nu _{\rm{t}}} + \nu }}{{{\kappa ^2}{d^2}\sqrt {{U_{i, j}}{U_{i, j}}} }} (9) {U_{i.j}} = \partial {U_i}/\partial {x_j} (10) 式中：d为流场点距固体壁面距离；L为最大网格间距；Δx, Δy, Δz分别为x、y、z方向的网格间距；fd为延迟函数；CDES为经验常数，由均匀湍流计算获得；rd为应用于涡粘模型中的长度尺度比；νt为湍流动涡粘度；ν为运动粘性系数；κ为卡门常数；Ui, j(i、j均为1、2、3)为速度梯度；Ui(i=1, 2, 3)为笛卡尔坐标系中i方向速度；xj(j=1, 2, 3)为j方向距离；i、j为1、2、3时分别代表横、垂、纵3个方向。
函数1-fd在LES区域趋向于0，采用分离涡模型进行数值模拟时，需确保边界层区域采用RANS模型而在边界层区域之外应用LES模型。朱剑月等[16]在进行高速列车轮对流场数值计算时，绘出了轮对周围归一化平均速度U/U∞(U为速度，U∞为来流速度)、rd、1-fd和{\tilde d}/d等参数分布，如图 7所示，横坐标为量纲为1距离r/D(r为流场内点至几何体壁面的距离，D为车轴直径)，纵坐标为归一化值，通过U/U∞确定边界层厚度，d ~ /d的比值小于1确定RANS与LES转换区域，结果表明RANS与LES转换的交界面位于边界层外，确保了采用DDES模型进行数值模拟时，运用RANS模型求解边界层区域而采用LES模型求解边界层外区域。
图 7 列车轮对数值模拟DDES模型特性Figure 7. DDES model properties of train wheelset simulation case通常直接计算求解Navier-Stokes方程对网格与时间尺度要求均较高、计算资源需求大、求解精度要求高，且需采用低耗散和低色散的离散格式，难以应用于工程实际。混合计算气动声学将气动噪声计算划分为声源项模拟和声传播模拟，首先根据CFD获取流场声源项，再根据各类声学传播模型求解近场和远场噪声。基于非定常流场数值计算(LES、DES、DDES等)结合声类比方法的气动噪声预测方法为目前高速列车气动噪声计算的常用方法。在研究流动产生噪声问题中，关键需从理论上构建流动声源。国内外学者基于气动噪声理论开展了理论模型的拓展研究、声源求解及声传播求解。Lighthill[17-18]为研究喷流噪声，将Navier-Stokes方程变换为静止介质的线性波动方程，从而提出Lighthill方程，该方程成为研究气动声学的基本方程；Curle[19]采用基尔霍夫方法将Lighthill理论推广到考虑静止固体边界的影响，解决了湍流中绕流物体的风鸣声和圆柱旋涡脱体诱发的噪声问题；Ffowcs Williams和Hawkings[20]应用广义函数法，考虑运动固体边界影响，进行了运动物体在流体中的气动噪声预测，建立了Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)方法，认为运动物体与流体相互作用产生的声场由质量流量形成的单极子声源、压力脉动产生的偶极子声源与湍流应力引起的四极子声源所组成。基于非均匀介质声传播思路，Phillips[21]进行了声波与流动的相互作用及非线性声波传播研究；Powell[22]将涡量描述引入Lighthill方程，进一步研究了涡运动和声产生之间的联系，推导出Powell涡声方程；Howe[23]考虑熵变化和平均流对流动发声的影响，通过引入驻焓的概念，导出描述声在气流中传播的非齐次Howe涡声方程，指出若流场不存在涡旋和熵梯度，则流动不产生声，声源只集中在那些存在有涡量及熵梯度的区域。以Powell与Howe为代表的涡声理论，能够基于流场特征研究声场问题，克服了传统声类比方法的分离求解问题，逐渐得到应用。Lilley[24]提出基于偶极子声源描述的非均匀介质情形下的声学对流波动方程；Doak等[25-28]分别从不同角度对流致噪声的内部机制以及两者间的相互作用进行了研究，均表明声波的产生与流体中的旋涡和势流以及旋涡之间的相互作用密切相关。
随着计算机大型并行计算能力增加，气动噪声数值仿真方法发展较快，但是声压脉动和流场脉动的量级差异、尺度差异与数值误差导致的声场信息过滤问题仍对当前气动噪声数值仿真计算提出巨大挑战，因此，基于Lighthill方程的声比拟理论在工程领域中应用较为广泛。声源模型除Lighthill系列理论外，还有基于定常声源构造的随机模型方法。声传播模拟则分为以线性欧拉方程、声扰动方程和非线性扰动方程为代表的声传播偏微分方程、边界元法以及声比拟积分方法。
3.1 Ffowcs Williams-Hawkings声类比方法
目前Ffowcs Williams-Hawkings声类比方法在高速列车气动噪声预测中应用较为广泛，该方法为时域方法，如前所述，各声源等效源项为：由气流不稳定流动诱发的气动声源项主要包括边界体积或质量改变引发的脉动质量源(单极子声源)、物体表面对流体作用引发的脉动力源(偶极子声源)和湍流相互作用引发的湍流应力源(四极子声源)[29-30]。传统FW-H方法假定声波在静止流体媒质里传播，计算时需转化为声源与观测点以相同速度运动而周围流体媒质处于静止状态，对于CFD计算通常采用的数值风洞问题，若考虑运动介质流动而保持声源与观测点静止，会极大提高气动噪声计算效率[31]。
FW-H声类比方法通过CFD数值仿真获得声源信息，然后基于格林函数采用积分法得到远场气动噪声值。张亚东等[32]基于声比拟理论数值模拟了三车编组列车模型远场气动噪声，分析了转向架区域速度场与气动噪声源特性，认为构架、轮对与盘形制动装置等部件对转向架远场气动噪声贡献量较大；朱剑月等[33-35]基于开源软件OpenFOAM进行CFD数值模拟，采用FW-H声类比方法对转向架区域简化模型进行流场分析与远场气动噪声预测，发现来流在转向架舱前缘分离后与舱内转向架结构发生较强的流体相互作用，如图 8所示，转向架表面压力脉动形成的偶极子声源成为远场辐射噪声主要噪声源，声辐射指向性为横向偶极子形状，如图 9所示，转向架舱后缘受到流动冲击作用，形成较强气动噪声源，另外基于可穿透积分面的声比拟方法，编制了气动噪声预测程序，通过可穿透面上厚度噪声与载荷噪声的计算，考虑几何体周围四极子声源的影响；Zhu等[36]采用声类比方法计算模拟了高速列车模型气动力性能与远场辐射气动噪声特性，认为高速列车产生的气动噪声为偶极子声源、头车第一位转向架区域为气动噪声主要噪声源；Tan等[37]基于LES和声类比方法计算分析了高速列车受电弓结构的涡运动和气动噪声特性，为受电弓各主要部件优化以降低气动噪声产生提供了理论基础；刘加利等[38]利用大涡模拟与FW-H声类比方法计算了高速列车受电弓远场气动噪声，分析了远场噪声的声压级特性、频谱特性和速度依赖性，认为高速列车受电弓气动噪声为窄带噪声，主要能量集中分布于100~700 Hz；高阳等[39]对高速列车模型进行气动噪声数值模拟，采用大涡模拟获得车体表面湍流脉动压力，基于FW-H声类比方法和声扰动方程建立气动噪声预测方法，分别获得远场噪声和近场噪声，远场测点总声压级与风洞试验结果吻合较好；莫晃锐等[40]为分析简化模型与实际长度高速列车气动噪声关系，应用非线性声学求解器和FW-H声比拟的混合方法，计算了不同编组高速列车气动噪声，分析了车体长度对列车气动噪声的影响，发展了基于短编组的噪声数值模拟进行长编组列车沿线噪声重构的近似评估方法；Zhao等[41]根据声扰动方程和声类比方法数值模拟了高速列车受电弓区域流场与气动噪声特性，发现来流流经受电弓与受电弓坑后产生分离，尾流涡运动与受电弓结构相对应分为3层：顶部弓头部分、中间上臂杆和下臂杆部分以及受电弓坑底部框架与绝缘子部分，如图 10所示。受电弓表面偶极子源为主要声源，四极子源主要分布在受电弓与受电弓坑尾迹内，强度较小。对于远场辐射噪声贡献量较大的部件为：受电弓弓头、弓角和上臂杆以及受电弓坑内框架与绝缘子等部件。
3.2 基于格子玻尔兹曼方法的声类比方法
与传统CFD方法从宏观模拟尺度求解Navier- Stokes方程不同，格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method, LBM)基于粒子分布函数求解介于微观和宏观之间的介观尺度流动，粒子分布函数通过粒子在网格点的碰撞而改变，仅由当地网格点确定，具有良好的局部性，便于并行计算；粒子在空间网格点上传输，采用赋值运算进行对流模拟，不存在空间插值误差[42]，因此，格子波尔兹曼方法进行流场数值计算时，算法简单，通过线性运算模拟复杂的非线性现象，能够处理复杂的边界条件，可以有效描述流体运动与处理工程问题。
运用LBM方法计算流场，结合FW-H声类比方法，Masson等[43]数值模拟了全尺度TGV高速列车头车气动噪声特性，图 11绘出了头车附近涡结构，可以看出列车底部，尤其是排障器后端第一位转向架区域涡运动剧烈。数值计算确定了TGV高速列车主要气动噪声源为车头转向架与受电弓坑区域，通过增加挡板缩小受电弓坑面积与通过排障器导流抑制车轮周围流动分离，获得了较好的气动噪声降噪效果。同样采用LBM和FW-H声类比方法，Meskine等[44]计算分析了全尺度简化高速列车模型主要声源产生的气动噪声，通过预测远场辐射噪声声压级，研究高速列车气动噪声降噪措施。数值模拟时，针对转向架、受电弓和车厢连接处等主要噪声源设置了13个可穿透积分面，如图 12所示，与几何体表面作为积分面相比，可穿透积分面的计算结果可以考虑转向架裙板和车厢连接处风挡等结构的声阻隔效果。计算域内设置接收点采用声类比方法计算近场噪声声压级与基于LBM方法的预测结果进行了对比，两者吻合较好，一定程度上验证了基于LBM方法进行气动噪声数值模拟的准确性。
图 11 TGV高速列车头车周围瞬态涡结构Figure 11. Instantaneous vortex structure around TGV leading car
图 12 FW-H气动噪声预测的可穿透积分面设置Figure 12. Porous integration surfaces for FW-H aerodynamic noise prediction基于LBM和壁面函数法的FW-H声类比方法，可进行全尺度高速列车模型的远场气动噪声预测，计算结果需由现场测试结果验证。由于在线实测无法单独得到气动噪声数据，使得验证工作难度较大。相比之下，基于传统CFD数值模拟的声类比方法，对高速列车关键区域的简化缩比模型进行气动噪声预测，可细致分析流动现象和气动噪声特性，揭示流致噪声机理，预测结果可由声学风洞试验验证。
3.3 涡声理论
声比拟理论被广泛应用于工程气动噪声预测，但其无法阐明流场和声场的相互作用、声波能量在流体中产生与传递等问题。Powell和Howe等提出的涡声理论可以考虑流场特征，研究流体动力与气动噪声关系。张楠等[45]基于涡声理论建立了流致噪声的数值模拟方法，与试验结果进行了比较，表明所建数值计算方法能够较准确地预测孔腔流激噪声；朱剑月等[16]运用涡声理论和声类比方法，计算分析了单轮对和串列双轮对简化模型周围流动与气动噪声特性，表明轮对结构几何体近壁区流动分离与湍涡运动产生了较强的流体相互作用，体偶极子声源中由流动能量转化为声能的效率较高，使得体偶极子声源强度高于体四极子声源。图 13所示为单轮对工况下沿车轴轴向中截面的四极子声源分布，可以发现近壁区流场内流动分离产生较强压力脉动、形成展向交替分离涡，所生成的体偶极子声源成为近场四极子噪声主要声源；轮对表面压力脉动诱发的面偶极子噪声为远场辐射噪声的主要声源；双轮对工况下，与前轮对相比，后轮对气动噪声辐射频带加宽，强度较低，指向呈多向性。
图 13 沿车轴轴向中截面四极子声源分布Figure 13. Quadruple noise source distribution along axial mid-plane of axle3.4 声学边界元方法
声学边界元法基于有限元离散技术，可进行声传播散射、绕射等问题分析。郑拯宇等[46-47]基于大涡模拟的边界元法进行了不同车速下CRH2型高速列车表面偶极子声源分布和外部气动声场分析，探讨了列车通过时其周边以及沿线气动噪声分布规律；罗乐等[48]采用大涡模拟和直接边界元法分析了350 km·h-1运行速度下CRH3型高速列车车厢近场与受电弓远场气动噪声的频谱特性与分布规律，表明受电弓气动激励为宽频噪声，主要气动噪声源分布在受电弓滑板弓头与弓角、上臂杆与下臂杆铰接处、下臂杆与底架连接处等区域。
3.5 基于组件的气动噪声模型
基于CFD方法开展气动噪声预测，计算资源耗费较大，不易开展参数化研究。高速列车受电弓、转向架等结构与飞机起落架类似，由各个不同部件组成，因此，Thompson等[49]借鉴用于飞机起落架基于组件的气动噪声预测模型，建立了高速列车基于组件的气动噪声预测模型，该方法可快速评估高速列车关键区域频域内气动噪声源大小。基于该模型，Iglesias等[50]将受电弓结构划分为主支柱、支支柱、受电弓头部和“细小特征”等部分，其中“细小特征”使用“高频”源项建模，数量由相关模型的经验系数确定，其余部分则使用具有相应尺寸的“中频”源项建模，预测了300 km·h-1运行速度下高速列车受电弓远场气动噪声，与试验结果吻合较好。
4. 高速列车气动噪声产生机理
如前所述，气动噪声产生于流体与几何体的相互作用或流体的自由运动，几何体表面偶极子声源是目前高速列车(运行速度350 km·h-1以下)气动噪声的主要声源，主要分布在受电弓、转向架、车厢连接处、头车与尾车等部位。受电弓在升弓工作状态下，各杆状部件受到来流的流动冲击作用，产生周期性涡旋脱落，导致涡流单音噪声产生。由于受电弓位于车顶部，所产生的气动噪声较难通过声屏障进行有效阻隔。
转向架区域存在着车体表面结构不连续性，气流流经时产生旋涡分离、再附着与破碎，引发气流分离和流动干扰，成为较强气动噪声源。
高速列车若采用无封闭式车厢风挡，车厢连接处属于开放式环形空腔，具有较小的流向长深比。试验表明，深矩形空腔在低马赫数下产生的噪声频谱具有离散峰值频率的振荡特性[51]。在多数开放式腔体流动中，湍流边界层分离后卷起，在腔体剪切层中形成相干涡结构，其强度则取决于湍流边界层厚度和腔体长度。当剪切层内相干涡沿着空腔下游边缘撞击到空腔后缘时，便会产生声扰动，因此，当气流经过列车车厢连接处间隙时，将形成较强的气动声学耦合。
对于头车而言，非稳态气流流动分离发生在鼻锥处，气流变化大，诱发形成偶极子气动噪声。当气流流经车尾时，列车底部与顶部脱落涡相互作用，尾迹内流动包含剪切层分离、纵向螺旋流、涡街、反馈循环流动等特征[52]。尾车尾流内螺旋涡流将在靠近地面区域延伸较长距离，形成较大尺度拖曳涡随尾流发展，并产生规律性振荡。Bell等[53-54]通过研究发现列车尾迹内尾车侧面的涡旋脱落产生沿展向周期振荡的涡对，形成向列车两侧与底部发展的大尺度尾涡，如图 14所示。列车尾流作为尺度较大的非定常流动结构，增加了气流不稳定性，诱发尾车几何体表面产生低频偶极子气动噪声。
车体车身表面在来流作用下，形成边界层流动，沿车体向下游发展，产生分离与再附着等湍流流态，产生气动噪声，该部分噪声强度较小但分布面积较大。
因此，高速列车气动噪声产生机理复杂，随着列车运行速度的进一步提高，需进行可压流动的数值模拟，并考虑四极子噪声的影响，故有必要进一步发展气动噪声预测方法，揭示各主要气动噪声源的流动发声机理，为高速列车气动噪声控制研究确定理论基础。
5. 高速列车气动噪声降噪措施研究
气动噪声控制涉及流体力学中湍流发展、流动分离与流声耦合等复杂物理现象，基于数值计算与试验研究，在阐明转向架、受电弓、车厢连接处、头车与尾车等部位气动噪声产生机理基础上，开展高速列车关键区域气动噪声降噪措施研究。
5.1 转向架区域
转向架位于转向架舱内，结构复杂，突变截面较多且多数部件暴露于高速列车底部高速来流中，导致转向架区域气动声源识别难度较大。转向架区域的气动噪声通常为宽频噪声(如前所述)，在低频区域能量占比较高。多数研究表明，转向架舱外安装裙板可以缓和转向架区域流动冲击，减少转向架部位阻力与降低气动噪声[33, 55-56]。杨志刚等[55]分析了高速列车转向架外安装裙板对整车气动性能的影响，发现转向架区域设置裙板可有效降低列车气动阻力，尤其车头第一位转向架处效果最明显；黄莎等[56]利用数值模拟方法，计算分析了高速列车转向架舱外安装裙板对该区域气动噪声产生的影响，结果表明设置裙板可降低转向架区域气动噪声声压级幅值，通过增加裙板面积，获得了更好的气动噪声降噪效果。日本新干线500、700系高速列车的车头第一位转向架区域安装了裙板，如图 15所示，缓和了高速来流与转向架结构的流动冲击作用，有效抑制了该区域气动噪声的产生[57]。
图 15 新干线高速列车车头转向架部位裙板Figure 15. Fairing installed around leading bogie of Shinkansen high-speed trains在转向架舱顶部和侧壁内外面敷设吸声板可以有效降低转向架区域气动噪声的产生与辐射[58]，吸声板作为一种复合结构，如图 16所示，板内部填塞了多孔材料，外侧用穿孔板覆盖，抑制了声波的反射与辐射。
车头底部排障器受到来流冲击以及末端流动分离，使得排障器部位产生较大的气动噪声，日本FASTECH360S高速列车将排障器与转向架舱外裙板通过流线型设计连接为一体，如图 17所示，削弱了排障器表面压力脉动的形成，降低了排障器周围流动与转向架结构间的流体相互作用，获得了较好的气动噪声降噪效果[58]。
图 17 排障器与转向架舱外裙板连接Figure 17. Cowcatcher connected with bogie fairing around bogie cavity近年来，笔者通过优化转向架舱前端的排障器结构，如排障器后端设置凹坑，如图 18所示，与后缘设置锯齿形扰流板等措施，通过减弱转向架舱内流动冲击和湍涡相干作用，抑制不稳定扰动波的形成和发展，进行转向架区域气动噪声的有效控制。图 19所示250 km·h-1风速下传声器阵列测得的声源噪声分布云图表明，与采用普通排障器相比，采用底端设置凹坑的排障器的列车模型，在20 kHz频率下转向架部位噪声源区域明显减小，噪声幅值降低约1 dB(A)，取得了良好的降噪效果。
5.2 受电弓部位
针对受电弓结构的降噪措施主要有改变受电弓杆件截面形状、安装受电弓导流罩和射流控制等措施。肖友刚等[59]计算分析了受电弓绝缘子截面为矩形、圆形、椭圆形时气动噪声特性，发现绝缘子截面从矩形变化至椭圆形时，最大声压所在频率区逐渐降低，当椭圆形绝缘子截面长轴与气流方向一致时，可以有效降低气动噪声的产生；张亚东等[60]基于CRH380B型三车编组模型，计算分析了受电弓开口/闭口方式、不同导流罩结构和安装位置下受电弓气动噪声特性，结果表明，高速列车受电弓以开口方式运行(来流方向与受电弓张口相对)、使导流罩位于靠近二位端风挡位置且与空调机组分离时，气动噪声降噪效果较好；徐志龙等[61]计算了350 km·h-1速度下高速列车受电弓结构流场分布与气动参数影响，认为基于仿生的螺纹型非光滑杆件结构有利于受电弓减阻与气动噪声控制；黄凯莉等[62]基于CRH380B型三车编组高速列车模型，从主动控制角度根据孔腔射流理论，比较了350 km·h-1运行速度下，受电弓坑前端顺向射流和后端逆向射流2种情况下受电弓气动噪声产生与辐射情况，结果表明顺向射流工况下，受电弓结构降噪效果较好，噪声总声压级降幅达6 dB。
日本新干线沿线多数声屏障高度为2 m，可以阻隔列车底部产生的噪声，使得位于车顶部位的受电弓产生的噪声对总噪声的贡献量较大。日本新干线500系列高速列车采用了“翼型受电弓”，如图 20所示，在椭圆形横断面的支承柱上安装了翼状集电面，整体结构呈“T”字型，支承柱参考F1赛车上的避振器设计成减振器结构，翼状集电面参考滑翔的猫头鹰羽毛毽做成扰流翼，产生的升力作用在支承柱上，使得弓头滑板与接触网密贴接触，有效降低了受电弓产生的气动噪声[63-64]。日本铁道综合研究所设计了结构简单的低噪声受电弓，如图 21所示，由弓头、铰接杆件和基座组成，弓头采用流线型设计，基座表面覆盖了吸声材料，绝缘子采用椭圆形层状结构抑制流动分离形成，使得气动噪声降幅达4 dB[65]。对于将受电弓主要部件安装在基座一侧的单臂受电弓结构形式，如图 22所示，则取得了更好的降噪效果[66]。
为了对受电弓产生的辐射噪声向线路侧向传播进行阻隔，车顶受电弓两侧可以采用设置隔声板的措施实现降噪，由于隔声板自身在来流冲击作用下会产生气动噪声，Torii等[57]建议减小隔声板端部与车顶连接处夹角，如图 23所示，由45°降至30°，将有利于降低受电弓隔声板产生的气动噪声。
5.3 车厢连接处
车厢连接部位的空腔结构内产生了复杂的涡脱落和涡旋运动，产生空腔噪声，同时气流与空腔声共鸣产生啸叫声。车端安装风挡后，可以抑制车厢连接部位气动噪声的产生，但不同风挡结构间隙内的旋涡流动，将激发气动噪声的形成。黄莎等[67]通过对高速列车车厢连接部位气动噪声数值模拟，表明该部位产生的气动噪声为宽频噪声，声压级幅值随着车厢连接处空腔长度和高度的增大而增大，当采用全封闭风挡方案时，车厢连接处流场扰动得到抑制，气动噪声得到显著改善，总声压级平均降幅达4 dB(A)左右；刘国庆等[68]建立了三车编组高速列车简化模型，采用LES和FW-H声类比方法，计算了350 km·h-1速度下全包风挡和半包风挡对车体与车端连接处气动噪声的影响，结果表明全包风挡可有效抑制车厢连接区域气流扰动，降噪效果较好；赵月影等[69]在模型风洞内对2车编组高速列车车厢连接部位的湍流脉动压力和流场进行了测试，发现车厢连接处进行全封闭处理，有效降低了该区域脉动压力、涡量和湍流强度。在车厢连接处前端设置扰流球或扰流柱，可以达到降低该区域湍流脉动压力的效果。可见，全封闭风挡对于车厢连接部位气动噪声降噪效果较好，是该部位实现噪声控制的有效措施。
5.4 其余噪声源区域
高速列车气动外形影响列车空气动力性能，关系着列车交会压力波、列车风、升力、阻力、横向力以及列车表面压力分布等气动特性[70-71]。Sun等[72]计算分析了4种典型高速列车头型(图 24)的空气动力特性，认为高速列车头型优化设计与列车气动性能密切相关，具有较大长细比的扁宽形头型可以显著改善列车气动特性；安翼等[73]数值模拟了高速列车头型长细比对气动噪声产生的影响，认为增加流线型车头长细比，可以减小列车气动总阻力，但不一定能够明显提升气动噪声性能。声学风洞比例模型测试表明高速列车车头外形对于气动噪声的影响较小[74]。一般认为，高速列车车头增加流线型长度，可以改善列车进出隧道时空气动力性能，抑制微气压波诱发的冲击噪声。当列车高速驶入长大隧道时，瞬间产生剧烈的压力变化，车头和车尾处形成压缩波和膨胀波，使得隧道出口端产生很大的冲击气压噪声。为了缓和列车高速通过隧道时形成的微气压波，日本新干线700系列高速列车与300系列相比，流线型头部长度由6.0 m增加到了9.2 m，并提高了流线型程度。另外，与头车类似，高速列车尾车可通过增加流线型长度，减弱尾车气流分离和列车尾迹内大尺度流向涡和拖曳涡强度，从而减少由于尾车几何体表面压力脉动诱发的气动噪声。
高速列车车头司机室车窗、雨刮器与门把手等部位尽量减少突出部件，与车体表面平缓过渡，避免形成较强的气流变化，有利于减少气动噪声产生。车头底部排障器需进行流线型设计和在排障器底部设置扰流措施，减少该区域强流动分离与再附着等流动现象的产生，有效控制气动噪声的形成与辐射。
高速列车车身表面湍流边界层将产生四极子噪声，辐射效率远低于偶极子噪声，不是主要噪声源[74]。但如果车身表面为曲面或较为粗糙，则该区域将形成流动分离，产生偶极子和四极子噪声，因此，保持列车车身表面光滑和连续性，避免表面状态急剧变化，将有利于减少偶极子噪声的产生，使得气动噪声得到有效控制。
6. 结语
6.1 结论
(1) 高速列车气动噪声现场测试通过在远场布置传声器和传声器阵列，获得列车通过时辐射噪声水平、频谱特性和声源声学特性，由于现场测试所得为整体噪声，有必要进一步发展测试方法和理论模型，进行整体噪声的分离与量化，确定各类噪声贡献量与频谱特性，识别不同噪声源，从而实现各类噪声的有效控制。声学风洞试验采用高速列车缩比模型，忽略几何体细节特征，可以实现单纯气动噪声的测试，试验结果可验证数值预测的准确性与降噪措施的有效性。
(2) 多种数值计算方法被用于高速列车气动噪声预测，由于声压脉动的量级与尺度远小于流场脉动，声比拟理论被广泛应用于高速列车气动噪声预测，该方法将各声源等效为单极子声源、偶极子声源和四极子声源，通过流场数值模拟获得声源信息，然后采用积分法计算远场气动噪声，分析时域与频域内气动噪声特性。运用格子玻尔兹曼方法进行流场计算，结合声类比方法，可以数值模拟全尺度实际运行速度下高速列车产生的气动噪声，计算结果需由现场测试进一步验证。为了阐明涡运动与流体流动发声间相互关系，涡声理论可以根据流体流动的涡动力学分析气动噪声的产生机理。
(3) 数值计算表明，350 km·h-1速度以下高速列车运行产生的气动噪声主要声源为几何体表面偶极子声源，主要分布在受电弓、转向架、车厢连接处、头车与尾车等部位。受电弓各杆状部件受到来流的流动冲击作用，产生周期性涡旋脱落诱发的涡流单音噪声。转向架区域存在着车体表面结构不连续性，气流流经时产生流动分离和流体相互作用，形成较强气动噪声源。由于无封闭式车厢风挡形成开放式环形空腔，气流流经时产生较强的气动噪声和气动声学耦合。头车鼻锥处气流流动分离易产生偶极子噪声，尾车部位由于尾涡脱落和非定常流动结构形成与发展，诱发几何体表面低频偶极子噪声产生。车体车身表面的边界层流动内由于流动分离与再附着等湍流运动产生气动噪声，噪声强度小而分布面积大。
(4) 基于数值计算与试验研究，获得了高速列车关键区域气动噪声降噪措施。转向架区域降噪主要采用转向架舱外设置裙板和舱内壁与周围铺设吸声板等措施；受电弓区域通过减少受电弓结构部件、改变受电弓杆件截面形状、安装受电弓导流罩、受电弓两侧设置隔声板和射流控制等措施进行气动噪声降噪；车厢连接部位采用全封闭风挡可有效降低气动噪声产生；头车、车身与尾车减少突出部件，保持几何体表面光滑和连续性，有利于取得较好的降噪效果；高速列车车头增加流线型长细比、提高流线型程度，可以抑制列车通过隧道时微气压波的形成及其诱发的气流冲击噪声。
6.2 展望
(1) 高速列车现场测试可获得列车通过时总噪声，有必要对不同噪声源进行准确识别与分离，分析各噪声源贡献量与频谱特性，对其进行定量分析，为噪声有效控制提供基础。
(2) 声类比方法被广泛应用于高速列车气动噪声预测，但该方法无法揭示流动内在发声机理，影响气动噪声控制研究，需发展可阐明流体流动发声机理的气动噪声预测方法。
(3) 更高速度级高速列车运行产生的四极子噪声将不容忽略，需要采用较精细的网格尺寸与较小的时间步长，考虑流体可压缩性，精确模拟高速列车周围复杂流动，以阐明不同区域流场涡结构的气动发声机理。
(4) 声比拟理论中四极子噪声数值模拟需要对大量体单元进行体积分，计算资源需求很高，直接计算难度较大。基于可穿透积分面的声比拟方法，可以通过面积分获得四极子噪声贡献量，由于高速列车为地面运行的长细体结构，可穿透积分面法进行气动噪声预测，受列车周围侧涡与尾涡流经时产生的假声信号影响较大。需深入研究高速列车气动噪声理论与数值计算方法，提高气动噪声预测精度，分析流场与声场的相互作用，揭示不同噪声源产生机理。
(5) 基于数值与试验研究，在高速列车主要气动噪声源部位开展主动、被动与智能控制和多目标、多参数优化的降噪措施研究，有效降低高速列车运行产生的气动噪声，满足乘客舒适性与沿线环境质量要求。
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图 1 高速列车随速度增加产生的噪声
Figure 1. Noise generated by a high-speed train with increasing of speed
图 6 开口式航空声学风洞内高速列车模型
Figure 6. High-speed train model in open aeroacoustic wind tunnel
图 7 列车轮对数值模拟DDES模型特性
Figure 7. DDES model properties of train wheelset simulation case
图 11 TGV高速列车头车周围瞬态涡结构
Figure 11. Instantaneous vortex structure around TGV leading car
图 12 FW-H气动噪声预测的可穿透积分面设置
Figure 12. Porous integration surfaces for FW-H aerodynamic noise prediction
图 13 沿车轴轴向中截面四极子声源分布
Figure 13. Quadruple noise source distribution along axial mid-plane of axle
图 15 新干线高速列车车头转向架部位裙板
Figure 15. Fairing installed around leading bogie of Shinkansen high-speed trains
图 17 排障器与转向架舱外裙板连接
Figure 17. Cowcatcher connected with bogie fairing around bogie cavity
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[1] 丁叁叁, 陈大伟, 刘加利. 中国高速列车研发与展望[J]. 力学学报, 2021, 53(1): 35-50. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB202101004.htmDING San-san, CHEN Da-wei, LIU Jia-li. Research, development and prospect of Chinese high-speed train[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2021, 53(1): 35-50. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB202101004.htm [2] 孙振旭, 姚永芳, 杨焱, 等. 国内高速列车气动噪声研究进展概述[J]. 空气动力学学报, 2018, 36(3): 385-397. doi: 10.7638/kqdlxxb-2018.0003SUN Zhen-xu, YAO Yong-fang, YANG Yan, et al. Overview of the research progress on aerodynamic noise ofhigh speed trains in China[J]. Acta Aerodynamica Sinica, 2018, 36(3): 385-397. (in Chinese) doi: 10.7638/kqdlxxb-2018.0003 [3] THOMPSON D J, IGLESIAS E L, LIU Xiao-wan, et al. Recent developments in the prediction and control of aerodynamic noise from high-speed trains[J]. International Journal of Rail Transportation, 2015, 3(3): 119-150. doi: 10.1080/23248378.2015.1052996 [4] CHIARIOTTI P, MARTARELLI M, CASTELLINI P. Acoustic beamforming for noise source localization—reviews, methodology and applications[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2019, 120: 422-448. doi: 10.1016/j.ymssp.2018.09.019 [5] MELLET C, LETOURNEAUX F, POISSON F, et al. High speed train noise emission: latest investigation of the aerodynamic/rolling noise contribution[J]. Journal of Sound and Vibration, 2006, 293(3-5): 535-546. doi: 10.1016/j.jsv.2005.08.069 [6] POISSON F, GAUTIER P E, LETOURNEAUX F. Noise sources for high speed trains: a review of results in the TGV case[C]//SCHULTE-WERNING B, THOMPSON D, GAUTIER P E, et al. Proceedings of the 9th International Workshop on Railway Noise. Berlin: Springer, 2008: 71-77. [7] 杨妍, 张捷, 何宾, 等. 基于试验测试的桥梁与路堤区段高速列车车外噪声特性分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(20): 188-197. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201920019.htmYANG Yan, ZHANG Jie, HE Bin, et al. Analysis on exterior noise characteristics of high-speed trains in bridges and embankments section based on experiment[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2019, 55(20): 188-197. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201920019.htm [8] 王东镇, 葛剑敏. 高速列车运行时不同转向架区噪声特性[J]. 交通运输工程学报, 2020, 20(4): 174-183. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JYGC202004018.htmWANG Dong-zhen, GE Jian-min. Noise characteristics in different bogie areas during high-speed train operation[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2020, 20(4): 174-183. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JYGC202004018.htm [9] 朱雷威, 郭建强, 赵艳菊, 等. 高速列车转向架区气动噪声分离研究[J]. 振动、测试与诊断, 2020, 40(3): 489-493. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDCS202003010.htmZHU Lei-wei, GUO Jian-qiang, ZHAO Yan-ju, et al. Study on separation of aerodynamic noise from high-speed train bogie[J]. Journal of Vibration, Measurement and Diagnosis, 2020, 40(3): 489-493. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDCS202003010.htm [10] LAUTERBACH A, EHRENFRIED K, LOOSE S, et al. Microphone array wind tunnel measurements of Reynolds number effects in high-speed train aeroacoustics[J]. International Journal of Aeroacoustics, 2012, 3/4(11): 411-446. [11] IGLESIAS L E, THOMPSON D J, SMITH M G, et al. Anechoic wind tunnel tests on high speed train[J]. International Journal of Rail Transportation, 2017, 5(2): 87-109. doi: 10.1080/23248378.2016.1274685 [12] 高阳, 王毅刚, 王金田, 等. 声学风洞中的高速列车模型气动噪声试验研究[J]. 声学技术, 2013, 32(6): 506-510. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJS201306016.htmGAO Yang, WANG Yi-gang, WANG Jin-tian, et al. Testing study of aerodynamic noise for high speed train model in aero-acoustic wind tunnel[J]. Technical Acoustics, 2013, 32(6): 506-510. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJS201306016.htm [13] 郝南松. 高速列车气动噪声风洞试验技术研究[C]//中国航空学会. 2016年度全国气动声学学术会议论文摘要集. 北京: 中国航空学会, 2016: 9-17.HAO Nan-song. Study on wind tunnel test technology of aerodynamic noise of high speed train[C]//Chinese Society of Aeronautics and Astronautics. Summary of the 2016 National Symposium on Aeroacoustics. Beijing: Chinese Society of Aeronautics and Astronautics, 2016: 9-17. (in Chinese) [14] 陈鹏, 马瑞轩, 张俊龙, 等. 5.5米×4米航空声学风洞低频压力脉动机理分析[C]//中国航空学会. 2016年度全国气动声学学术会议论文摘要集. 北京: 中国航空学会, 2016: 25.CHEN Peng, MA Rui-xuan, ZHANG Jun-long, et al. Mechanism analysis of low frequency pressure pulsation in 5.5 m×4 m aero acoustic wind tunnel[C]//Chinese Society of Aeronautics and Astronautics. Summary of the 2016 National Symposium on Aeroacoustics. Beijing: Chinese Society of Aeronautics and Astronautics, 2016: 25. (in Chinese) [15] SPALART P R, DECK S, SHUR M L, et al. A new version of detached-eddy simulation, resistant to ambiguous grid densities[J]. Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 2006, 20: 181-195. doi: 10.1007/s00162-006-0015-0 [16] 朱剑月, 雷震宇, 李莉. 高速列车轮对气动噪声特性分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(14): 69-79. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201914009.htmZHU Jian-yue, LEI Zhen-yu, LI Li. Flow-induced noise behaviour around high-speed train wheelsets[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2019, 55(14): 69-79. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201914009.htm [17] LIGHTHILL M J. On sound generated aerodynamically. I: general theory[J]. Proceedings of the Royal Society, Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Society, 1952, 211: 564-587. [18] LIGHTHILL M J. On sound generated aerodynamically. Ⅱ: turbulence as a source of sound[J]. Proceedings of the Royal Society, Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1954, 222: 1-32. [19] CURLE N. The influence of solid boundaries upon aerodynamic sound[J]. Proceedings of the Royal Society, Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1955, 231: 505-514. http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=75022 [20] FFOWCS WILLIAMS J E, HAWKINGS D L. Sound generation by turbulence and surface in arbitrary motion[J]. Philosophical Transactions on the Royal Society of London, Series A: Mathematical and Physical Sciences, 1969, 264: 321-342. http://www.researchgate.net/publication/312676306_Sound_radiation_from_turbulence_and_surfaces_in_arbitrary_motion [21] PHILLIPS O M. On the generation of sound by supersonic turbulent shear layers[J]. Journal of Fluid Mechanics, 1960, 9: 1-28. doi: 10.1017/S0022112060000888 [22] POWELL A. Theory of vortex sound[J]. Journal of Acoustic Society of America, 1964, 36: 177-195. doi: 10.1121/1.1918931 [23] HOWE M S. Theory of Vortex Sound[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2003. [24] LILLEY G M. Radiated noise from isotropic turbulence with applications to the theory of jet noise[J]. Journal of Sound and Vibration, 1996, 190(3): 463-476. doi: 10.1006/jsvi.1996.0074 [25] DOAK P E. Analysis of internally generated sound in continuous materials: 2. A critical review of the conceptual adequacy and physical scopes of existing theories of aerodynamic noise, with special reference to supersonic jet noise[J]. Journal of Sound and Vibration, 1972, 25(2): 263-335. doi: 10.1016/0022-460X(72)90435-X [26] OBERMEIER F. On a new representation of aeroacoustic source distribution: I. Gerneral theory[J]. Acoustica, 1979, 42(1): 56-61. [27] OBERMEIER F. On a new representation of aeroacoustic source distribution: Ⅱ. Two-dimensional model flows[J]. Acoustica, 1979, 42(1): 62-71. http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=531237 [28] MULLER E A, OBERMEIER F. Vortex sound[J]. Fluid Dynamics Research, 1988, 3(1-4): 43. doi: 10.1016/0169-5983(88)90042-1 [29] FARASSAT F. Derivation of formulations 1 and 1A of Farassat[R]. Washington DC: National Aeronautics and Space Administration, 2007. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=BB4DB519C8BFA47DA385D6C064742FC7?doi=10.1.1.734.3641&rep=rep1&type=pdf [30] BRENTNER K S, FARASSAT F. Modelling aerodynamically generated sound of helicopter rotors[J]. Progress in Aerospace Sciences, 2003, 39: 83-120. doi: 10.1016/S0376-0421(02)00068-4 [31] NAJAFI-YAZDI A, BRÈS G A, MONGEAU L. An acoustic analogy formulation for moving sources in uniformly moving media[J]. Proceedings of the Royal Society, Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2011, 467: 144-165. http://rspa.royalsocietypublishing.org/content/467/2125/144.abstract [32] 张亚东, 张继业, 李田, 等. 拖车转向架气动噪声数值研究[J]. 机械工程学报, 2016, 52(16): 106-116. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201616015.htmZHANG Ya-dong, ZHANG Ji-ye, LI Tian, et al. Numerical research on aerodynamic noise of trailer bogie[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2016, 52(16): 106-116. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201616015.htm [33] 朱剑月, 王毅刚, 杨志刚, 等. 高速列车转向架区域裙板对流场与气动噪声的影响[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2017, 45(10): 1512-1521. doi: 10.11908/j.issn.0253-374x.2017.10.014ZHU Jian-yue, WANG Yi-gang, YANG Zhi-gang, et al. Effect of bogie fairing on flow and aerodynamic noise behaviour around bogie of high-speed train[J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2017, 45(10): 1512-1521. (in Chinese) doi: 10.11908/j.issn.0253-374x.2017.10.014 [34] ZHU J Y, HU Z W, THOMPSON D J. The effect of a moving ground on the flow and aerodynamic noise behaviour of a simplified high-speed train bogie[J]. International Journal of Rail Transportation, 2017, 5(2): 110-125. doi: 10.1080/23248378.2016.1212677 [35] ZHU J Y. Aerodynamic noise of high-speed train bogies[D]. Southampton: University of Southampton, 2015. [36] ZHU Chun-li, HEMIDA H, FLYNN D, et al. Numerical simulation of the slipstream and aeroacoustic field around a high-speed train[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2017, 231(6): 740-756. doi: 10.1177/0954409716641150 [37] TAN X M, YANG Z G, TAN X M, et al. Vortex structures and aeroacoustic performance of the flow field of the pantograph[J]. Journal of Sound and Vibration, 2018, 432: 17-32. doi: 10.1016/j.jsv.2018.06.025 [38] 刘加利, 于梦阁, 田爱琴, 等. 高速列车受电弓气动噪声特性研究[J]. 机械工程学报, 2018, 54(4): 231-237. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201804034.htmLIU Jia-li, YU Meng-ge, TIAN Ai-qin, et al. Study on the aerodynamic noise characteristics of the pantograph of the high-speed train[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2018, 54(4): 231-237. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201804034.htm [39] 高阳, 李启良, 陈羽, 等. 高速列车头型近场与远场噪声预测[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2019, 47(1): 124-129. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJDZ201901016.htmGAO Yang, LI Qi-liang, CHEN Yu, et al. Prediction of near field and far field noise for high-speed train head shape[J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2019, 47(1): 124-129. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TJDZ201901016.htm [40] 莫晃锐, 安翼, 刘青泉. 高速列车车体长度对气动噪声影响的数值研究[J]. 力学学报, 2019, 51(5): 1310-1320. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB201905004.htmMO Huang-rui, AN Yi, LIU Qing-quan. Influence of the length of high-speed train on the far-field aeroacoustics characteristics[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2019, 51(5): 1310-1320. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB201905004.htm [41] ZHAO Yue-ying, YANG Zhi-gang, LI Qi-liang, et al. Analysis of the near-field and far-field sound pressure generated by high-speed trains pantograph system[J]. Applied Acoustics, 2020, 169: 1-15. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003682X20306101 [42] CHEN S Y, DOOLEN G D. Lattice Boltzmann method for fluid flows[J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 1998, 30: 329-364. doi: 10.1146/annurev.fluid.30.1.329 [43] MASSON E, PARADOT N, ALLAIN E. The numerical prediction of the aerodynamic noise of the TGV POS high-speed train power car[J]. Noise and Vibration Mitigation for Rail Transportation Systems, 2010, 118: 437-444. doi: 10.1007/978-4-431-53927-8_52 [44] MESKINE M, PÉROT F, KIM M S, et al. Community noise prediction of digital high speed train using LBM[C]//AIAA. 19th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference. Reston: AIAA, 2013: 1-17. [45] 张楠, 李亚, 王志鹏, 等. 基于LES与Powell涡声理论的孔腔流激噪声数值模拟研究[J]. 船舶力学, 2015, 19(11): 1393-1408. doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2015.11.013ZHANG Nan, LI Ya, WANG Zhi-peng, et al. Numerical simulation on the flow induced noise of cavity by LES and Powell vortex sound theory[J]. Journal of Ship Mechanics, 2015, 19(11): 1393-1408. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2015.11.013 [46] 郑拯宇, 李人宪. 高速列车表面气动噪声偶极子声源分布数值分析[J]. 西南交通大学学报, 2011, 46(6): 996-1002. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2011.06.018ZHENG Zheng-yu, LI Ren-xian. Numerical analysis of aerodynamic dipole source on high-speed train surface[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2011, 46(6): 996-1002. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2011.06.018 [47] 袁磊, 李人宪. 高速列车气动噪声及影响[J]. 机械工程与自动化, 2013(5): 31-33, 36. doi: 10.3969/j.issn.1672-6413.2013.05.013YUAN Lei, LI Ren-xian. Aerodynamic noise of high-speed train and its impact[J]. Mechanical Engineering and Automation, 2013(5): 31-33, 36. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1672-6413.2013.05.013 [48] 罗乐, 郑旭, 吕义, 等. 考虑受电弓系统的高速列车气动噪声分析[J]. 浙江大学学报(工学版), 2015, 49(11): 2179-2185. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDZC201511020.htmLUO Le, ZHENG Xu, LYU Yi, et al. Aerodynamic noise analysis of high-speed train with pantograph system[J]. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2015, 49(11): 2179-2185. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDZC201511020.htm [49] THOMPSON D J, SMITH M G, COUDRET F. Application of a component-based approach to modelling the aerodynamic noise from high-speed trains[C]//Springer. Proceedings of the 10th International Workshop on Railway Noise. Berlin: Springer, 2010: 427-435. [50] IGLESIAS E L, THOMPSON D J, SMITH M. Component-based model to predict aerodynamic noise from high-speed train pantographs[J]. Journal of Sound and Vibration, 2017, 394: 280-305. doi: 10.1016/j.jsv.2017.01.028 [51] HASSAN M, LABRAGA L, KEIRSBULCK L. Aero-acoustic oscillations inside large deep cavities[C]//The University of Queensland. 16th Australasian Fluid Mechanics Conference. Brisbane: The University of Queensland, 2007: 421-428. [52] SCHULTE-WERNING B, HEINE C, MATSCHKE G. Unsteady wake flow characteristics of high-speed trains[J]. PAMM Proceedings Applied Maths and Mechanics, 2003, 2(1): 332-333. doi: 10.1002/pamm.200310150 [53] BELL J R, BURTON D, THOMPSON A H, et al. Flow topology and unsteady features in the wake of a generic high-speed train[J]. Journal of Fluids and Structures, 2016, 61: 168-183. doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2015.11.009 [54] BELL J R, BURTON D, THOMPSON A H, et al. Dynamics of trailing vortices in the trailing vortices in the wake of a generic high-speed train[J]. Journal of Fluids and Structures, 2016, 65: 238-256. doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2016.06.003 [55] 杨志刚, 高喆, 陈羽, 等. 裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析[J]. 计算机辅助工程, 2010, 19(3): 16-21. doi: 10.3969/j.issn.1006-0871.2010.03.004YANG Zhi-gang, GAO Zhe, CHEN Yu, et al. Numerical analysis on influence on aerodynamic performance of high-speed train caused by installation of skirt plates[J]. Computer Aided Engineering, 2010, 19(3): 16-21. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1006-0871.2010.03.004 [56] 黄莎, 杨明智, 李志伟, 等. 高速列车转向架部位气动噪声数值模拟及降噪研究[J]. 中南大学学报, 2011, 42(12): 3899-3904. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNGD201112049.htmHUANG Sha, YANG Ming-zhi, LI Zhi-wei, et al. Aerodynamic noise numerical simulation and noise reduction of high speed train bogie section[J]. Journal of Central South University, 2011, 42(12): 3899-3904. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNGD201112049.htm [57] TORⅡ A, ITO J. Development of the series 700 Shinkansen train-set, improvement of noise level[C]//WCRR. Proceedings of World Congress on Railway Research 1999. Paris: WCRR, 1999: 1-10. [58] KURITA T. Development of external-noise reduction technologies for Shinkansen high-speed trains[J]. Journal of Environment and Engineering, 2011, 6(4): 805-819. doi: 10.1299/jee.6.805 [59] 肖友刚, 时彧. 高速列车受电弓绝缘子的气动噪声计算及外形优化[J]. 铁道科学与工程学报, 2012, 9(6): 72-76. doi: 10.3969/j.issn.1672-7029.2012.06.013XIAO You-gang, SHI Yu. Aerodynamic noise calculation and shape optimization of high-speed train pantograph insulators[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2012, 9(6): 72-76. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1672-7029.2012.06.013 [60] 张亚东, 韩璐, 李明, 等. 高速列车受电弓气动噪声降噪[J]. 机械工程学报, 2017, 53(6): 94-101. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201706014.htmZHANG Ya-dong, HAN Lu, LI Ming, et al. Reduction of aerodynamic noise of high-speed train pantograph[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(6): 94-101. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JXXB201706014.htm [61] 徐志龙, 刘海涛, 王超文, 等. 高速列车受电弓杆件减阻降噪研究分析[J]. 华东交通大学学报, 2020, 37(2): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDJT202002001.htmXU Zhi-long, LIU Hai-tao, WANG Chao-wen, et al. Study on drag and noise reduction of pantograph rods in high speed train[J]. Journal of East China Jiaotong University, 2020, 37(2): 1-6. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDJT202002001.htm [62] 黄凯莉, 袁天辰, 杨俭, 等. 基于射流的高速列车受电弓空腔气动噪声降噪方法[J]. 铁道学报, 2020, 42(7): 50-56. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB202007008.htmHUANG Kai-li, YUAN Tian-chen, YANG Jian, et al. Approach of reduction of aerodynamic noise of pantograph cavity of high-speed train based on jet[J]. Journal of the China Railway Society, 2020, 42(7): 50-56. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB202007008.htm [63] SAGAWA A, ONO S, HIDETOSHI H, et al. Aeroacoustic noise generated from high-speed trains in Japan[C]//AIAA. Aeroacoustics Conference and Exhibit. Reston: AIAA, 1999: 1-10. [64] 孙艳军, 梅元贵. 国外动车组受电弓的气动噪声介绍[J]. 铁道机车车辆, 2008, 28(5): 32-35. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDJC200805010.htmSUN Yan-jun, MEI Yuan-gui. Introduction of aerodynamic noise generated by foreign EMUs pantograph[J]. Railway Locomotive and Car, 2008, 28(5): 32-35. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDJC200805010.htm [65] IKEDA M, MITAUMOJI T, SUEJKI T, et al. Aerodynamic noise reduction of a pantograph by shape-smoothing of panhead and its support and by the surface covering with porous material[J]. Noise and Vibration Mitigation for Rail Transportation Systems, 2010, 118: 419-426. doi: 10.1007/978-4-431-53927-8_50 [66] WAKANAYASHI Y, KURITA T, YAMADA H, et al. Noise measurement results of Shinkansen high-speed test train[C]//Springer. 9th International Workshop on Railway Noise. Berlin: Springer, 2007: 1-6. [67] 黄莎, 梁习锋, 杨明智. 高速列车车辆连接部位气动噪声数值模拟及降噪研究[J]. 空气动力学学报, 2012, 30(2): 254-259. doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2012.02.022HUANG Sha, LIANG Xi-feng, YANG Ming-zhi. Numerical simulation of aerodynamic noise and noise reduction of high-speed train connection section[J]. Acta Aerodynamica Sinica, 2012, 30(2): 254-259. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2012.02.022 [68] 刘国庆, 杜健, 刘加利, 等. 车端风挡类型对高速列车气动噪声影响规律的研究[J]. 噪声与振动控制, 2018, 38(2): 87-101. doi: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.02.018LIU Guo-qing, DU Jian, LIU Jia-li, et al. Investigation on the influence of inter-car windshield types on the aerodynamic noise of high speed trains[J]. Noise and Vibration Control, 2018, 38(2): 87-101. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1006-1355.2018.02.018 [69] 赵月影, 杨志刚, 李启良. 高速列车车厢连接处脉动压力分析与控制[J]. 声学技术, 2019, 38(5): 568-573. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJS201905017.htmZHAO Yue-ying, YANG Zhi-gang, LI Qi-liang. Analysis and control of the fluctuation pressure at inter-coach space of high-speed train[J]. Technical Acoustics, 2019, 38(5): 568-573. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SXJS201905017.htm [70] 田红旗. 中国列车空气动力学研究进展[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(1): 1-9. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2006.01.001TIAN Hong-qi. Development of research on aerodynamics of high-speed rails in China[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(1): 1-9. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2006.01.001 [71] 杨国伟, 魏宇杰, 赵桂林, 等. 高速列车的关键力学问题[J]. 力学进展, 2015, 45: 217-458. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXJZ201500007.htmYANG Guo-wei, WEI Yu-jie, ZHAO Gui-lin, et al. Research progress on the mechanics of high speed rails[J]. Advances in Mechanics, 2015, 45: 217-458. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXJZ201500007.htm [72] SUN Zhen-xu, YAO Shuai-bao, WEI Lian-yi, et al. Numerical investigation on the influence of the streamlined structures of the high-speed train's nose on aerodynamic performances[J]. Applied Sciences, 2021, 11: 1-22. http://www.researchgate.net/publication/348530683_Numerical_Investigation_on_the_Influence_of_the_Streamlined_Structures_of_the_High-Speed_Train's_Nose_on_Aerodynamic_Performances [73] 安翼, 莫晃锐, 刘青泉. 高速列车头型长细比对气动噪声的影响[J]. 力学学报, 2017, 49(5): 985-996. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB201705003.htmAN Yi, MO Huang-rui, LIU Qing-quan. Study on the influence of the nose slenderness ratio of high-speed train on the aerodynamic noise[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2017, 49(5): 985-996. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB201705003.htm [74] THOMPSON D J. Railway Noise and Vibration: Mechanisms, Modelling and Means of Control[M]. Amsterdam: Elsevier, 2009. 期刊类型引用(18)
1. 邓自刚，胡啸，王潇飞，李宗澎，张卫华. 真空管道磁浮交通试验平台建设及管内气动特性研究进展. 机械工程学报. 2025(02): 181-197 . 
百度学术2. 张春博，许建林，李越. 高速列车局部表面凹坑气动降噪效应影响研究. 科技与创新. 2025(04): 136-138+145 . 百度学术3. 贺义，杨成，杨志刚，袁思齐，卢鑫源. 超导磁浮列车明线与隧道内气动噪声仿真研究. 铁道科学与工程学报. 2025(02): 485-495 . 百度学术4. 刘加利，于梦阁，陈大伟，杨志刚. 考虑四极子声源的高速磁浮列车气动噪声数值模拟方法. 西南交通大学学报. 2024(01): 54-61 . 百度学术5. 袁野，杨明智. 转向架腹板结构对高速列车气动噪声的影响. 铁道科学与工程学报. 2024(03): 924-935 . 百度学术6. 马智豪，刘永翰，韩珈琪，梅元贵. 时速600km高速磁浮列车气动声源分布及产生机理初探. 兰州交通大学学报. 2024(02): 85-94+113 . 百度学术7. 卢鑫源，刘翰林，杨志刚，吕镇东，袁思齐. 高速列车转向架区域气动发声尺度特征研究. 中南大学学报(自然科学版). 2024(05): 1734-1744 . 百度学术8. 张治乾，于培师，赵军华，赵凡. 环境风对高速列车气动噪声特性的影响分析. 应用声学. 2024(03): 533-541 . 百度学术9. 徐娇，胡捷，姚松，李家春，陶猛，曹文康. 轻质隔声夹层板结构声振耦合拓扑优化. 中南大学学报(自然科学版). 2024(06): 2273-2285 . 百度学术10. 钱堃，沈政华，谭璟，刘珂，段继英，杜习康，赵剑. 高速列车车内声品质评价综述. 交通运输工程学报. 2024(05): 154-172 . 
本站查看11. 王世浚，朱雷威，孙玉玺，付善强，张保成，赵波. 高速磁浮列车近场气动特性及其诱导噪声的数值仿真研究. 摩擦学学报. 2023(01): 83-91 . 百度学术12. 郭璐，苗晓丹，杨俭，袁天辰，宋瑞刚. 高速列车受电弓射流降噪仿真分析与风洞试验研究. 铁道学报. 2023(01): 20-27 . 百度学术13. 刘海涛，王文宇，周新，张长亮，肖乾. 高速列车受电弓气动噪声研究综述. 交通运输工程学报. 2023(03): 1-22 . 本站查看14. 王友彪，李红梅，宣言，李志强，周学影. 高速列车外流场及气动噪声特性数值分析. 铁路节能环保与安全卫生. 2023(04): 5-10 . 百度学术15. 蔡国华，刘志明，武振锋，周述生. 高速列车受电弓导流罩气动噪声特性分析. 机械科学与技术. 2023(09): 1502-1507 . 百度学术16. 圣小珍，葛帅，成功，钟硕乔. 高速铁路轮轨噪声预测方法、特性规律及控制措施. 中国铁路. 2022(08): 103-117 . 百度学术17. 朱剑月，程冠达，陈力，高阳，张清. 高速列车排障器底部后端扰流对转向架区域流场与气动噪声特性的影响. 中国铁道科学. 2022(06): 119-130 . 百度学术18. 詹天宇，胡定玉，师蔚，廖爱华. 用于列车通过噪声分析的传声器阵列优化设计. 噪声与振动控制. 2022(06): 149-153+225 . 百度学术其他类型引用(13)
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