1.一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：包括鑄鐵臺面、安裝于鑄鐵臺面中央用于懸掛火車車輪的懸臂梁、分別安裝于火車車輪前方和側(cè)面鑄鐵臺面上的帶有可控制鋼球的徑向落球滑道激勵裝置和軸向落球滑道激勵裝置，火車車輪通過彈性繩吊掛在懸臂梁上，徑向落球滑道激勵裝置布放于火車車輪徑向激勵點的正前方，軸向落球滑道激勵裝置布放于火車車輪軸向激勵點的正前方，徑向落球滑道激勵裝置和軸向落球滑道激勵裝置的鋼球分別擊打徑向激勵點和軸向激勵點產(chǎn)生火車車輪振動和聲輻射；火車車輪上布置有一個踏面振動傳感器和兩個輻板振動傳感器，鑄鐵臺面平面外側(cè)罩設(shè)有半球面形傳聲器布置支架，傳聲器布置支架上布置有二十個方向指向火車車輪輪心的傳聲器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的懸臂梁包括用于固定在鑄鐵臺面上的懸臂梁底座、安裝于懸臂梁底座上方的與懸臂梁底座垂直設(shè)置的懸臂梁支座、垂直連接于懸臂梁支座頂端的圓柱型梁體，懸臂梁支座和梁體呈L型設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的彈性繩穿過火車車輪的輪孔吊掛在梁體上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的徑向落球滑道激勵裝置和軸向落球滑道激勵裝置的結(jié)構(gòu)相同，均包括用于固定在鑄鐵臺面上的滑道底座、安裝于滑道底座上方的與滑道底座垂直設(shè)置的滑道支座、固定在滑道支座上的落球滑道，滑道支座上開設(shè)有供落球滑道在豎直方向上高度可調(diào)的滑槽，落球滑道包括位于下端的水平的出口段、位于上端的45°傾斜的下降段以及連接出口段和下降段的弧形過度段，出口段和下降段之間夾角呈鈍角，下降段頂端設(shè)有吸住鋼球的電磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的落球滑道出口段的出口分別正對火車車輪徑向激勵點和軸向激勵點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的火車車輪在鋼軌上滾動運(yùn)行時，所有的滾動接觸點構(gòu)成了一個圓，稱為名義滾動圓；火車車輪包括對稱的左半輪和右半輪，徑向激勵點位于左半輪水平半徑所在平面與名義滾動圓的交點，與踏面振動傳感器位點關(guān)于輪心對稱，軸向激勵點位于左半輪的內(nèi)側(cè)表面距離輪緣頂端5cm處，兩個輻板振動傳感器均勻布置在火車車輪外側(cè)面的輻板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的二十個傳聲器的布點參照《ISO 3745-2003》中關(guān)于半消聲室聲源輻射聲功率測試方法中的20點半球面布點方法布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的鋼球采用2.5cm直徑的軸承鋼球，徑向激勵點和軸向激勵點下方的鑄鐵臺面上均鋪蓋防止二次噪音的棉花。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置，其特征是：所述的測試裝置還包括計算機(jī)、數(shù)采機(jī)箱、手動電源開關(guān)，計算機(jī)、數(shù)采機(jī)箱、傳聲器和振動傳感器，構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；落球滑道激勵裝置頂端的電磁鐵連接至手動電源開關(guān)，構(gòu)成落球激勵操控系統(tǒng)。
10.權(quán)利要求1所述的一種自由狀態(tài)下火車車輪振動聲輻射特性測試裝置的測試方法，其特征是：包括以下步驟：
(1)裝配好如權(quán)利要求1所述的測試裝置；
(2)連接測試系統(tǒng)；
(3)徑向落球滑道激勵裝置的鋼球擊打徑向激勵點和軸向激勵點產(chǎn)生火車車輪振動和聲輻射，軸向落球滑道激勵裝置的鋼球擊打軸向激勵點和軸向激勵點產(chǎn)生火車車輪振動和聲輻射，采集聲信號和振動信號；
(4)計算分析自由狀態(tài)的火車車輪的振動聲輻射特性。