> ホーム > 事業・製品> 鉄道車両

技術開発・設計検証>音響解析・実験

車両表面の段差による流体騒音の解析 静電アンテナカバーの流体騒音解析  統計的エネルギー解析を用いた騒音振動の予測 縮小模型を用いたトンネル突入実験

車両表面の段差による流体騒音の解析

新幹線の車両表面に段差があったら…

 

新幹線が高速で走行すると、車体の表面にあるわずかな段差からも騒音が発生することが知られています。その騒音は速度が上がると急激に大きくなるので、新幹線の高速化のためにはこの流体騒音を低減することが重要となります。

ドアによる表面段差 

 車体の表面にある段差の具体例として、出入口ドア部の段差を取り上げ、そこから発生する騒音を計算してみました。ドアは車体の表面からいくぶん内側に入った位置に固定されているため、わずかな段差が生じ、それが流体騒音の原因となります。  

流れの乱れの様子 流れの乱れの様子

まず、ドアの段差付近の流れを流体解析によって再現します。左の図は圧力の変動の大きさを青から赤へのグラデーションで表しています。上流側のコーナーから乱れが発生し、それが下流に向かって成長してゆき、下流側のコーナーと衝突したところで圧力変動が大きくなっている様子が分かります。この圧力変動が騒音源となります。  

 

 

次に、この結果を用いて騒音の放射を計算します。左の図はある周波数での音圧レベルの分布(左)と騒音伝播の様子(右)を表しています。主として後ろのコーナーから騒音が放射されていることが分かります。  

Flash movie