过量的噪声将严重影响乘客的心理、生理和正常的生活,控制噪声污染是实现地铁列车可持续协调发展的必然要求。论文以控制轮轨激励下的车内噪声为目标,对轮轨激励下的噪声问题进行了深入研究。通过将车体、构架、轮对模化为多刚体系统,钢轨处理成由有限间隔的离散轨枕支承的无限长Timoshenko梁,建立了地铁头车—轨道耦合动力学模型,以轮轨不平顺作为激扰谱,计算了整车的振动响应,获取了二系空气弹簧与车体接触处在三维空间内的振动载荷,结果表明:轨道不平顺在垂向和横向引起的激励载荷幅值较大,而在纵向引起的激励载荷幅值较少。运用有限元法对北京地铁头车进行了模态分析,计算出了头车的固有频率和振型。结果表明:头车的振型大多分布在尾部端墙、靠近车尾处的底板、底板中部,使得这些部位成为车内噪声的主要来源。为了确保头车具有预期的疲劳寿命和良好的乘坐舒适性,应在设计、制造中加强尾部端墙、靠近车尾处的底板及底板中部的刚度,以提高其疲劳寿命,降低车内噪声。综合应用有限元和边界元方法,将轨道不平顺引起的载荷作为激励条件,计算了车厢的振动响应,以及车身壁板在其激励力下的振动辐射噪声,得出了乘客室、司机室内的声场分布,分析了乘客室、司机室内噪声的分布特点,结果显示:乘客室后部的噪声比前部大,靠近侧墙处的噪声比中心线附近大;位于侧墙附近,在乘客室中后部的预测点的A声级最大,其值为65.2 dBA;在司机室中后部,靠近中心线的预测点的A声级最大,其值为75.5dBA。讨论了声学贡献度的特点和根据贡献度控制噪声的策略,计算了北京地铁头车司机室和乘客室各单元的贡献度,结构表明:单元对声场内某一点的声学贡献度不仅与该单元振动幅度有关,而且还与该单元振动相位有关。在车项板3、车厢底板4以及司机室端墙进行结构修改或涂敷阻尼浆,以抑制这些部位的振动,可降低司机室、乘客室内的噪声。