高速列车诱发地面波与轨道强振动研究

在高速运行的条件下,当列车达到某种速度时,列车将引起轨道和大地的强烈振动。本文通过建立轨道振动微分方程,得到单轮作用下轨道变形的解析表达式。在此基础上,利用叠加原理,研究轨道临界速度与单轮和高速列车诱发轨道强振动的关系,分析了轨道基础弹性模量和轨道抗弯刚度对轨道临界速度及轨道振动的影响。计算表明,轨道基础弹性模量是影响轨道临界速度的主要原因。尤其是当轨道基础为软土地基时,轨道临界速度很低,容易被中高速列车超过。当列车速度接近轨道临界速度时,轨道将发生强烈振动。分析还显示当列车速度低于轨道临界速度时,提高轨道抗弯刚度对减小轨道振动的作用并不明显,但当列车速度接近轨道临界速度时,增加轨道抗弯刚度对减小轨道振动的作用则非常显著。     

基于压电陶瓷的轨道振动能量采集方法

提出一种轨道竖向振动能量采集的新方法.基于轨道竖向振动的激励模型,建立轨道竖向振动理论模型;基于压电陶瓷,建立轨道振动能量转换耦合模型.初步探讨了轨道振动能量采集对轨道安全性的影响,同时对轨道振动能量采集的规模和最佳负载进行了初步估算.结果表明,电能以短暂、爆发性的方式输出,需要匹配快速能量回收电路与储能元件.所提出的轨道振动能量采集方法为轨道竖向振动能量采集、回收和再利用提供了一种可能的途径.     

铁道车辆在刚性及弹性轨道模型上的振动模拟分析

应用车辆－轨道耦合动力学原理，对铁路车辆在实际弹性轨道基础上的垂向振动形态进行计算机模拟分析，并将模拟结果与假想的刚性轨道基础上车辆振动模型的计算结果加以综合对比，从而探明传统车辆振动模型与车辆－轨道耦合振动模型分析结果之差异，指出传统模型的适用范围，使铁道车辆振动分析更加切合实际。     

高速铁路轨道振动与轨道临界速度的傅里叶变换法

将傅里叶变换法应用于轨道结构动力分析中。首先对轨道结构振动方程进行傅里叶变换,求解傅里叶变换域中的振动位移,再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。建立轨道结构连续弹性单层梁模型和双层梁模型,用傅里叶变换法求得列车通过时高速铁路的轨道临界速度,分析轨枕垫板和弹性扣件的刚度与阻尼、轨道基础刚度及道砟和轨道基础阻尼对轨道振动的影响。研究表明:轨道基础刚度对轨道临界速度有着重要的影响,轨道临界速度随轨道基础刚度的增加而提高;轨枕垫板和扣件阻尼及道砟和轨道基础阻尼对轨道振动非常敏感,阻尼的存在能极大地减小轨道强振动的发生。     

列车通过轨道不平顺和刚度突变时对轨道振动的影响

通过建立轨道振动微分方程,推导了单轮作用下考虑轨道不平顺和轨道基础刚度突变的轨道变形解析表达式。利用该解析解和叠加原理,研究了轨道不平顺和轨道刚度突变对轨道振动的影响,分析了单轮对和TGV高速动车通过不同的轨道不平顺和4种轨道刚度比时的轨道动力响应。计算表明,轨道不平顺和轨道刚度突变对轨道振动有较大影响,其影响随着轨道不平顺振幅、刚度比和列车速度的增加而增加。     

轨道结构动力分析的傅里叶变换法

将傅里叶变换法应用于轨道结构动力分析，首先对轨道结构振动方程进行傅里叶变换，求解傅里叶变换域中的振动位移，再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。该方法适用于任何复杂的轨道结构动力学问题。文中针对轨道结构连续弹性单层梁模型和双层梁模型，用傅里叶变换法求得了单轮通过时的轨道临界速度，分析不同的轨下橡胶垫板和弹性扣件、荷载速度及激振频率对轨道结构振动的影响。研究表明，轨道结构有多个临界速度，特别需要关注的是最小的轨道临界速度，这一速度容易被中、高速列车超过，从而引起轨道结构的强烈振动。另外，用连续弹性单层梁模型得到的最小轨道临界速度与理论计算结果一致；对双层梁模型，则很难用解析的方法求得轨道临界速度。     

轨道列车振动与噪声研究现状与发展

对轨道列车振动和噪声源进行了较为详尽的描述;综述了目前轨道列车噪声预测的常用方法、列车噪声的测量技术、减振降噪技术和相关标准。轨道列车振动与噪声设计是一个多学科的系统工程。深入了解噪声产生的机理和每一个噪声单元的声贡献是进行列车振动与噪声控制的前提;用系统的方式管理所有振动和噪声的特性,建立一个持续质量管理计划是必要条件;加强轨道车辆的噪声控制及预测的规范和立法,是减小轨道列车噪声污染的有力保障。     

浅析减振降噪型无碴轨道结构设计

通过分析轨道结构噪声和振动的产生与传播的特点，指出了减振降噪型轨道结构的设计原则。提出了一些降低轨道结构噪声与振动的有效方法和结构形式。对城市轨道交通设计以及轨道结构设计，具有一定的参考和实用价值。     

车辆、轨道参数对列车—轨道系统振动响应的影响分析

应用列车－轨道时变系统振动能量随机分析理论，研究了准高速车辆、轨道参数对列车－轨道系统振动响应的影响规律，得出了一些较佳的参数选取范围。     

轨道系统高频振动导纳特性分析

提出了包含钢轨断面弹性变形、轨下不连接支承、横垂向交叉导纳的轨道高频振动分析模型。分析表明：约１０００Ｈｚ以下，钢轨振动表现为整体振动，再高频率钢轨发生断面弹性变形的振动。分析了影响轨道高频振动的主要因素及我国轨道系统的振动特点。     

车轮降噪阻尼器在北京地铁车辆上的应用

噪声防治是城市轨道交通面临的一大课题,而控制轮轨噪声则是从源头来治理轨道交通噪声。文章对北京地铁车辆的轮轨噪声进行了测试和分析,并率先在地铁13号线车辆上采用了车轮降噪阻尼器,通过对比实验表明它对消除中高频轮轨噪声具有明显的作用。     

轨道交通双箱单室箱型梁结构改进后减振降噪效果分析

针对轨道交通高架桥结构振动噪声问题,将有限元振动分析理论与声辐射分析边界元法相结合,分析双箱单室箱型梁低频噪声辐射特性。通过改变腹板与轨道的相对位置,对比分析双箱单室箱型梁结构改进后的减振降噪效应。计算结果表明:双箱单室箱型梁改变腹板与轨道相对位置后,底板和腹板减振效果明显;场点的峰值声压也出现不同程度的降低,说明将腹板置于轨下的改进措施对双箱单室箱型梁减振降噪是有效的。     

城市铁路轨道道碴垫层研制

对城市铁路轨道道碴垫层研制从高分子弹性材料选择、模具设计加工及生产工艺三方面进行了分析与评价。讨论道碴垫研制的目的和意义、产品结构形式、材料性能对比、模具设计特点以及减振降噪材料的发展趋势。验证在城市铁路通过城区段设置道碴垫层是减振降噪的有效措施之一。     

现代有轨电车噪声机理及减振降噪技术

简述了我国现阶段现代有轨电车的噪声限值要求,以测试数据给出了典型现代有轨电车的噪声水平现状,系统分析了现代有轨电车的声源分布和噪声产生机理。针对现代有轨电车噪声特性及其产生机理,提出了车内外噪声控制的关键技术。研究结果表明:轮轨噪声是现代有轨电车的主导声源,通过弹性车轮和嵌入式轨道结构实现轮轨噪声声源控制,通过风挡隔声控制和结构传声路径控制实现车内噪声控制是有轨电车减振降噪的关键技术所在。     

北京地铁6号线谐振式钢轨阻尼器试验段噪声、振动试验分析

为解决北京地铁6号线部分区段列车通过时轨道的啸叫噪声,在北京地铁6号线物资学院路站—通州北关站区间上行K33+180～K33+340处安装谐振式钢轨阻尼器,安装前后未对钢轨进行打磨处理.为验证其降噪效果,在阻尼器安装前后分别进行客室噪声、司机室噪声、轨旁噪声、钢轨振动加速度对比测试,其降噪效果达到要求.     

城市轨道交通轨道减振升级改造方法研究

中国早期建设的城市轨道交通线路,限于当时认知和技术水平等历史条件,在技术规范、评价预测和技术措施等方面均存在一定不足,投入运营后部分地段存在振动噪声扰民问题。为了彻底解决上述问题,针对既有运营线路的环境敏感地段,开展道床减振升级改造工作既是必要的,也是迫切的任务。从三方面入手进行了相关研究,设计方面进行了隧道内道床减振措施选型与预制浮置板道床型式尺寸、预制浮置板道床基底和排水过渡段研究;施工方面进行了既有道床破除、道床切割深度、不断轨施工方案、临时线路恢复方案研究;专业接口方面进行了与信号、供电等设备的同步改造研究。最终形成一套适用于城市轨道交通运营线路隧道内道床减振升级改造的方法。     

高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:谐振式动力吸振器的谐振块质量不宜小于3.0 kg,弹性体弹性模量宜为1.0~3.0 MPa,弹性体阻尼宜为7.5~15.0 kN·s/m;调频约束阻尼系统可在较宽频域内降低钢轨竖向和横向振动,抑制以800~1 400 Hz为主频的高速铁路钢轨振动,在630~1 600 Hz频域降噪效果显著。     

宁波机场路南延工程公轨一体化双层高架桥精细化设计

宁波机场路南延工程为公轨一体化双层高架工程,根据目前大力发展预制结构和注重环保的工程建设要求,进行精细化设计,重点在快速施工、减振降噪、U型轨道梁顶疏散平台等方面进行设计研究。结合宁波机场路南延工程,从精细化设计的角度介绍公轨一体化双层高架桥的设计要点。通过上、下层分别梁上运梁、共用一套架桥机的工艺创新,实现双层预制梁结构应用,即在闭口型框架桥墩的上下层均采用预制轨道梁,极大地提高了双层高架桥的施工速度。减振降噪措施方面涉及U型轨道梁构造优化、声屏障设置、减振降噪伸缩缝等。研究U型轨道梁内腹板顶兼作疏散平台时,平台与车厢底板的位置关系。     

钢轨减振接头夹板在轨道交通上的应用

分析了钢轨接头病害及影响,阐述了钢轨减振接头夹板的工作原理和使用情况,并介绍了其使用技术要求。通过试验地段的测试表明,减振接头夹板比普通接头夹板具有明显的减振、降噪的优点。