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1、(10)申请公布号 CN 102910183 A(43)申请公布日 2013.02.06CN102910183A*CN102910183A*(21)申请号 201210426559.1(22)申请日 2012.10.31B61D 17/00(2006.01)(71)申请人浙江大学地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人陈仕洪 程超 余谱 曹迪汪久根(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司 33200代理人林怀禹(54) 发明名称带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面(57) 摘要本发明公开了一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面。在高速列车。
2、车厢外表面设有均匀排列的微坑织构；所述微坑织构在车厢外表面的形状为Koch雪花状。所述Koch雪花状的微坑织构沿车厢长度方向多条平行等距排列；或沿车厢长度方向多条平行并且相邻两条等距错位排列。本发明通过在车厢表面加工一层Koch雪花状的表面织构，使列车高速运行时在车体表面形成涡流，减小了空气与列车表面的直接摩擦阻力，从而使高速列车外表面产生的空气摩擦噪声降低。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页1/1页21.一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面，在高速列。
3、车车厢外表面设有均匀排列的微坑织构；其特征在于：所述微坑织构在车厢外表面的形状为Koch雪花状。2.根据权利要求1所述的一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面，其特征在于：所述Koch雪花状的微坑织构沿车厢长度方向多条平行等距排列；或沿车厢长度方向多条平行并且相邻两条等距错位排列。3.根据权利要求1所述的一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面，其特征在于：所述Koch雪花状的起始三角形为一个等边三角形，通过将三角形的每个边三等分，以每边中间的一段为底边生成新的等边三角形，新的等边三角形方向朝外，再去掉新生成的等边三角形的底边，形成一阶Koch雪花；再重复上述步骤两次。
4、，形成三阶Koch雪花，即为所述的Koch雪花。权 利 要 求 书CN 102910183 A1/2页3带 Koch 雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面 技术领域0001 本发明涉及一种高速列车车厢外表面，尤其是涉及一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面。 背景技术0002 随着科学技术的进步和国民经济的发展, 我国高速铁路的建设已成为新的经济增长点，但是随着高速铁路速度的不断提升，噪声污染问题日益突出。当噪声传递到铁路客车车内，会使乘客的乘车舒适度大为降低，而传递到铁路客车外，会使铁路沿线两侧需对噪声有限制要求的区域如: 医院、学校、住宅区等深受其害。高速列车的噪声源主要有。
5、：轮轨噪声、集电系统噪声、空气动力噪声、建筑物激励噪声以及其他机械噪声。高速铁路列车运行时产生的总噪声级，主要有以上几种噪声叠加而成，在不同的列车运行速度和不同的减振降噪措施条件下，上述几项的影响程度是不一样的。一般列车速度在240km/h以下时，轮轨噪声对沿线环境的影响较大；列车速度在240 km/h以上时，空气动力噪声和集电系统噪声增大，与轮轨噪声共同成为主要噪声源。空气摩擦噪声源主要与车体结构本身有关。在车辆高速运行时, 受电弓的特殊结构、车头形状的不同、车体表面的凹凸不平(侧窗、侧门、百叶窗、车体连接部等形成)等均产生空气摩擦噪声。 0003 雪花在空气中降落的过程中，一方面空气中的水。
6、分子结晶到雪花上；另一方面，雪花与空气摩擦，使得摩擦阻力大的部位材料溶化。最后落到地面的雪花形状是与空气摩擦阻力最小的。雪花一般为分形结构，用其仿生设计高速列车车厢表面织构，必然能减小车厢表面的空气摩擦噪声。 发明内容0004 本发明的目的在于提供一种带Koch雪花状微坑表面织构的高速列车车厢外表面，设计的Koch雪花状微坑能有效降低车体表面的空气动力噪声，减少高速列车高速运行时带来的噪声危害。 0005 本发明采用的技术方案是： 本发明在高速列车车厢外表面设有均匀排列的微坑织构；所述微坑织构在车厢外表面的形状为Koch雪花状。0006 所述Koch雪花状的微坑织构沿车厢长度方向多条平行等距排。
7、列；或沿车厢长度方向多条平行并且相邻两条等距错位排列。 0007 所述Koch雪花状的起始三角形为一个等边三角形，通过将三角形的每个边三等分，以每边中间的一段为底边生成新的等边三角形，新的等边三角形方向朝外，再去掉新生成的等边三角形的底边，形成一阶Koch雪花；再重复上述步骤两次，形成三阶Koch雪花，即为所述的Koch雪花。 0008 本发明具有的有益效果是： 本发明与光滑高速列车车厢外表面相比，在高速列车车厢外表面布置了Koch雪花状说 明 书CN 102910183 A2/2页4微坑表面织构后，可以降低高速列车高速运行时产生的噪声。附图说明0009 图1是Koch雪花的生成过程图。 00。
8、10 图2是车厢外表面Koch雪花状微坑多条平行并且等距排列简图。 0011 图3是车厢外表面Koch雪花状微坑多条平行并且相邻两条等距错位排列简图。 0012 图4是车厢外表面Koch雪花状微坑沿垂直车厢表面方向的局部剖视图。 0013 图中：l生成Koch雪花的起始等边三角形的边长。 0014 dKoch雪花的分形维数。 0015 hKoch雪花状微坑的深度。 具体实施方式0016 下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 0017 在高速列车车厢外表面设有均匀排列的微坑织构；所述微坑织构在车厢外表面的形状为Koch雪花状。 0018 如图2所示，所述Koch雪花状的微坑织构沿车厢长。
9、度方向多条平行等距排列；如图3所示，沿车厢长度方向多条平行并且相邻两条等距错位排列。 0019 如图1所示，所述Koch雪花状的起始三角形为一个等边三角形，通过将三角形的每个边三等分，以每边中间的一段为底边生成新的等边三角形，新的等边三角形方向朝外，再去掉新生成的等边三角形的底边，形成一阶Koch雪花；再重复上述步骤两次，形成三阶Koch雪花，即为所述的Koch雪花。理论上讲，Koch雪花可以为无限阶，但是阶数太高会导致加工复杂，成本增加，并且也没有必要。 0020 所述Koch雪花为一种分形结构，其分形维数d=1.2618。生成Koch雪花的起始等边三角形的边长l范围为1050 。如图1中，。
10、生成Koch雪花的起始三角形的边长l=35。 0021 所述Koch雪花状微坑的深边比为0.10.8。如图1和图3中，Koch雪花状微坑的深度h与生成Koch雪花状微坑的起始等边三角形边长l的深边比h/l=0.4。 0022 对于上述微米级的微坑表面织构，可以通过激光加工等特殊加工方法制备。 0023 本发明的工作原理是： 结合空气动力学与仿生学的基本原理，通过在车厢表面加工一层Koch雪花状的表面织构，使列车高速运行时在车体表面形成涡流，减小了空气与列车表面的直接摩擦阻力，从而使高速列车外表面产生的空气摩擦噪声明显降低。0024 上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。 说 明 书CN 102910183 A1/2页5图1图2说 明 书 附 图CN 102910183 A2/2页6图3图4说 明 书 附 图CN 102910183 A。