近年来我国高速铁路的快速发展在一定程度上推动了中国经济水平的迅速增长。高速铁路在满足更高速度等级要求的同时,轮轨间的冲击和振动将会增强,噪声水平随之迅速上升,高速铁路发展所引发的噪声污染问题也将愈发严峻。高速铁路噪声不仅严重干扰人们的正常作息,还会对其身心健康造成不可逆的损伤;除此之外,列车运行产生的剧烈振动会导致沿线建筑物的受迫振动以及相关设备使用寿命的减少。因此,开展高速铁路噪声的预测及控制具有不可忽视的重要意义。轮轨噪声在高速铁路噪声中占比极大,而车轮噪声又是轮轨噪声的重要组成,所以本文针对车轮隔声裙对轮轨噪声的屏蔽和控制进行了系统的研究。首先选取高速列车车轮作为研究对象,基于结构振动理论和声学理论,采用有限元和边界元分析法,以自振特性、位移导纳、声辐射效率和声辐射指向性作为评价指标,对车轮的振动与噪声辐射特性进行了一系列的研究,为车轮噪声辐射的预测与控制提供一定的理论基础。其次利用车轮隔声裙对轮轨噪声进行控制,在结构隔声理论的基础上,采用统计能量分析法,以传递损失作为评价指标,系统分析了车轮隔声裙相关参数对其降噪性能的影响,为车轮隔声裙的优化设计与选取提供一定的理论参考。最后使用近轨矮屏障作为车轮隔声裙的补充措施,屏蔽车轮下半部噪声以优化隔声裙的降噪性能,并对近轨矮屏障传递损失的影响参数进行了优化设计。研究结果表明:第一,车轮自由振动主要表现为轴向的0节圆模态、轴向的1节圆模态、径向模态和周向模态四类,其振型均沿着节径对称分布;车轮踏面和辐板的面外轴向振动属于轴向模态,而辐板和踏面的面内径向振动属于径向模态;车轮的声辐射效率在较低频率范围内与频率成正比,到高频段后其值约为1;车轮声辐射指向性因车轮结构特性呈现出对称性,且在车轴的方向出现了极小值;车轮指向性在节径较大的模态处跳动性较强同时曲线较平缓;轴向模态下车轮指向性极小值较大。第二,在整个频段内,隔声裙的结构和材料参数都会影响其传递损失,高频段内尤为明显,而高频段内车轮声辐射效率较大,说明隔声裙可以针对性的控制车轮噪声辐射。相同条件下,增大隔声裙的端面厚度有利于阻隔轮轨噪声;Y型隔声裙相比T型隔声裙具有更强的降噪性能,且两者均对隔声过程中的吻合效应有衰减作用;不同隔声材料的降噪性能对频率的敏感性不同,因此隔声裙可考虑多材料多层的复合式设计。第三,近轨矮屏障可以有效增强隔声裙的降噪性能。研究其结构和材料参数对降噪性能的影响发现,近轨矮屏障的传递损失对厚度的敏感性比其对高度的敏感性更强;近轨矮屏障的单位质量与其隔声性能成正比;顶部倾斜式的近轨矮屏障,其传递损失增大,吻合谷深度减小。