提出了统计声学能量流（statistical acoustic energy flow,SAEF）方法,将不同物理场的激励耦合后加载到高铁SAEF模型上,计算车外激励与车内声场及车内声腔之间的声能流动,可分析车内全频噪声.首先,采用刚性多体动力学、快速多极边界元和大涡模拟提取了350,km/h下的轮轨力/二系悬挂力、轮轨噪声和空气动力噪声,并且这些激励通过了参考文献试验的验证.其次,搭建了车厢有限元模型,基于多点激励-多点响应技术验证了车厢仿真模态,证明了整体的车厢及区域的铝型材-内饰组合板的精度,间接保证了基于模态特性的组合板隔声量的准确度.最后,搭建了SAEF模型,加载耦合激励并定义组合板隔声性能后,计算了350,km/h下、0~4,000,Hz内的车内噪声.对比车内中心声腔的仿真与试验声压级,结果显示两者的变化趋势基本一致,声压级总值相差2.6,d B（A）,符合工程要求,验证了SAEF方法应用于高铁车内全频噪声研究的可行性.
文章提出了流水槽区域采用结构加强类产品(composite body solution,CBS)支架方法,将流水槽区域由于刚度不足引起的车内轰鸣噪声和行人保护成人头部得分进行平衡,既可降低车内轰鸣噪声,又能改善行人保护头部得分。将CBS支架材料基本参数、力学特性曲线与常见金属材料对比,得到CBS骨架材料具有低杨氏模量、低屈服强度特性;并根据材料应力应变力学特性曲线,识别出行人保护成人头部得分对材料线性段和非线性段敏感度,得到力学特性曲线屈服段对头部伤害更高的结论。基于三档全油门加速工况车内轰鸣噪声主要噪声传递函数(noise transfer function,NTF)贡献路径,采用拓扑优化方法得到初始CBS支架轮廓结构,根据模具成型需求将轮廓具体结构细化。对具体的CBS结构分别进行噪声和行人保护验证,结果显示:右悬置Z向激励到车内驾驶员外耳处响应噪声水平相比基础状态在70~80 Hz频段改善2 dB,在150~170 Hz频段改善约3 dB,行人保护相比基础状态得分提高1分,达到了噪声和行人保护平衡的目的,验证了此方法应用于解决车内轰鸣噪声和行人保护得分冲突的可行性,为后续车型开发中遇到此类问题提供了解决方案。
